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一行开始了他伟大的科学计划。
开元十一年（723年），一行和帝国的另一位天文学家，时任率府兵曹参军的梁令瓒首先用铜铸造成一个黄道游仪，这台仪器是用以观测日月星辰的位置和运动情况的天文仪器。在一行之前的很多天文学家全都认为，日月是绕地而行的。所谓“黄道”，就是太阳运行的轨道，而“白道”则是月球运行的轨道，用黄道游仪可以直接测量出日月星辰在轨道上的坐标位置。
黄道游仪虽然无法和现在的高科技仪器相比，但一行却用它重新测定了150余颗恒星的位置，同时也测量了二十八星宿距北极的度数。一行通过长时间测量所得出的诸多数据和前代的测量数据相比，他发现数据之间不仅赤道的位置和距极度数因年代关系产生差异，而且黄道的位置也是不同，于是他大胆的提出了一个当时让所有人全都惊讶不已的观点，那就是月亮离地球的距离，比太阳离地球的距离要近，并且罗列大量的测量证据，上书李隆基要求废除沿用长达800多年的二十八宿距度数据，得到了李隆基的同意。
事实上，一行的这种发现，已经是世界天文史上的一次创举，因为这种差异现象用一句专业的术语来讲，叫做恒星移动现象。
在一行之前，所有人全都认为恒星是永恒不动的，而一行的发现堪称天文学上新成就，公元1718年，英国天文学家哈雷测量恒星黄道度和古希腊不同，提出了恒星自行的观点，或许他当时并不知道，早在他一千多年前，遥远的东方一个叫一行的中国僧人早已经发现了这一现象。
当然初战告捷的一行并没有因最初的这点成就而沾沾自喜，因为接下来的工作将是决定重编新历能否成功的关键所在，而且更是耐心与意志力的比拼。
因为接下来要做的就是全国天文大地测量工作！
一行！用你那缜密的思维和坚韧不拔的意志，去继续创造奇迹吧！其实所有人全都在等待那个时刻的到来！
事实上，一行组织策划的这次全国天文大地测量工作，既是编修新历的需要，同时也是决心用科学的解释对古代传说的“南北地隔千里影差一寸”错误说法的纠正。
当时南宫说在洛阳共设置了白马（今河南滑县）、浚仪（今河南开封）、扶沟（今河南扶沟）、上蔡（今河南上蔡）四个观测点，从南宫说带回来的实测数据中，一行经过计算得出白马到上蔡距离为五百二十六里二百七十步（唐尺标准），夏至日表影的长度差两寸。虽然“南北地隔千里影差一寸”的说法早在公元422年就被天文学家何天承所否定，但他认为影差一寸的任意两地，其间南北距离的差总相等，这等于是在说地面是平的，这种解释当然不科学。
最终，通过一行的计算，南北距离为三百五十一里八十步（唐尺标准），北极高度相差一度，当时包括一行在内，所有人全都不知道，他们的测量的这个数据正是地球子午线纬度一度的长度。
如果化成现在的度量单位，当时的测量长度为129.22公里，而当今测量的子午线长度是111.2公里，所得误差是13.9%。
奇迹！绝对是奇迹！
没有计算机，没有先进的测量设备，在以百公里为计算单位的前提下，一千多年前得出的结果居然只比现在差18.02公里，这个成就不仅属于一行、南宫说和参与当时全国天文大地测量的人员，更属于那个时代的所有中国人。
九十年后，在距离大唐帝国遥远的阿拉伯世界，天文学家阿尔·花剌子米在幼发拉底河平原上策划组织了一次天文大地测量工作，测算结果得出子午线长度为111.815 公里（现代理论值为110.6 公里），这个结果虽然和现在的测量结果相差无几，但很有可能他们是参考了九十年前一行的测量计算结果
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