登陆注册
3385700000002

第2章 祖冲之

祖冲之,我国南北朝时期著名的数学家、天文学家。他是世界上将圆周率精确到小数点后七位的第一人,这一研究发现比西方早了1100多年。

祖冲之字文远,原籍范阳遒县(今河北涞源县),后来为了躲避北方战乱,祖先迁居江南。他出生于一个士大夫家庭,父亲和祖父对天文、历法都很有研究。祖冲之受家庭的影响,从小就热爱科学。成人之后,祖冲之决定致力于圆周率的研究,计算出更加准确的圆周率。

圆是自然界中最常见的几何图形,许多物体都是圆形。可是怎样计算圆的周长和面积呢?古人很早就进行了研究和探索。古人发现圆的周长与直径的比是一个常数,称为圆周率。如果能准确地求出圆周率,再用直尺量出直径的长度,圆的周长和面积就容易求出来了。圆周率到底是多少呢?我国古代有一本算书叫《周髀算经》,这是我国最早的数学著作之一,书中提出了“径一周三”的概念,这个圆周率称为古率,这当然太粗略了。两汉末年的刘歆求出圆周率的值为3.1547。东汉张衡计算出的圆周率为3.1622。三国末年刘徽创造出包含有极限思想的“割圆术”,计算出了内接正192边形的周长和面积,得出圆周率为3.14。后来他又计算出圆内接3072边形的周长和面积,得出圆周率为3.1416(3927/1250)。

祖冲之认为前人的这些计算结果还是太粗略了,误差很大。但他并没有蔑视前人的研究成果,而是对他们的研究方法进行了认真的研究与思考。后来,他在前人研究成果的基础上,对计算圆周率的方法进行了革新,这种新的计算方法被命名为“缀术”。运用此方法,祖冲之比较精确地计算出了圆周率在3.1415926到3.1415927之间,并用22/7(疏率)和355/113(密率)这两个分数值来表示。这是当时世界上最先进的圆周率。西方直到1573年才由德国奥托较为精确地计算出圆周率,比祖冲之晚了1100多年。

祖冲之准确地计算出圆周率后七位数字以后,很快在实践中得到了运用。他自己曾用他的圆周率研究过度量衡的问题,并用之于鉴定古量器的计算。北周武帝保宝元年(公元561年)所制的玉斗就是以3.1415926为圆周率计算出来的。祖冲之将他的研究成果写成了《缀书》一书。隋唐时期,《缀书》一直是数学教育的基本内容之一。可惜后来因为战乱该书失传了,这是我国数学史上的一大损失。

除了数学外,祖冲之在天文学上也颇有建树。由于从小就受到祖父和父亲的影响,祖冲之学到了一些天文学方面的知识。长大后他兴趣不减,经常进行一些实际测量和推算。他曾说过:“亲量圭尺,躬察仪漏,目尽毫厘,心穷筹策。”意思是说,他经常亲自观察测量日影长短的圭尺,用以校订节气,测定一年的时间到底有多长;也常常亲自察看古代计时用的器具“漏刻”,从而证实日月星辰的升落时辰;他还经常摆弄用于观测、计量实验和检验的各种仪器。祖冲之有着严谨的治学态度,每次观察,他都非常认真,尽量避免任何细小的误差,在此基础上认真进行思考、计算,想出解决问题的办法。

祖冲之将他在天文历法上的观测数据和其他资料做了认真的整理,自己摸索出一些规律。他发现传统的《元嘉历》中有很多错误,于是根据自己的观察做了修改,编成了一本新历法——《大明历》,并向朝廷上奏,希望在全国推行。当朝皇帝是宋孝武帝刘骏,他自己不懂历法,于是组织了一些懂得历法的大臣在金殿上进行“廷议”,号令祖冲之参加,让他与大臣们就两种历法的优劣进行辩论。

公元462年的一天,一场关于历法的大辩论展开了。双方的代表人物是祖冲之和戴法兴。戴法兴首先提出:“日有恒度,宿无改位,这是万世不变的,你并无变法之理。”

祖冲之马上反驳道:“旧历法十九年七闰,每二百年就会相差一天,如果改用大明历,每三百九十一年设一百四十四个闰月,就能与天数符合了。”他又接着说道:“旧历法的夏至和冬至都比天象早,五星(金、木、水、火、土)的出现和隐伏也比实际天象差40多天。历法不符合天象,当然要改革。”

“日月星辰的长落,自有其天数,非凡夫所能测定。”戴法兴不甘心自己的失败。

“日月星辰皆有形可检验,有数据可以推算,并非出于神性,怎么能说凡夫不能测定呢?在下十多年的观测发现每年夏至与冬至的圭尺都没有误差。”他又转身向宋孝武帝道:“据臣推算,每45年11个月要后退1度。”

“你这是削闰坏章,诬天背经。”戴法兴有些恼羞成怒了。

“商朝时的历法是三年一闰,周朝时改为五年二闰,春秋中叶起,才确定十九年七闰,难道他们是削闰坏章吗?至于历法,在《元嘉历》之前已经有《太阳历》,后来才改的,这是不是也是诬天背经呢?”

辩论最终以祖冲之的大获全胜而告终。经过进一步的研究,证实了《大明历》的科学性。于是宋孝武帝颁布诏书,通令全国于公元465年起改行新历。遗憾的是宋朝不久就发生了战乱,《大明历》实际上并未推行。祖冲之死时仍沿用《元嘉历》。

梁武帝时,祖冲之的儿子祖日桓上奏朝廷,请求皇帝下令启用《大明历》。梁武帝派人深入研究,证实了《大明历》的优越性后,颁令于公元510年起施行《大明历》。祖冲之在天文学上的成就最终得到了认可。

同类推荐
  • 比利大救场

    比利大救场

    缺乏自信会防碍儿童发挥他们的最大潜能。比利在学校得到一个演出机会,但他没有自信和勇气,自认为学不会角色的台词。他退出了演出,成为幕后工作人员。在工作中,他自己都没有意识到,他学会了主角配角的所有台词。演出在即,原本担任主角的同学因故不能出演,演出面临被取消的危机,比利能够站出来担任主角吗?谁来大救场?比利克服了不自信的缺点吗?
  • 考古探谜

    考古探谜

    本套全书全面而系统地介绍了中小学生各科知识的难解之谜,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科普性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使广大中小学生在兴味盎然地领略百科知识难解之谜和科学技术的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,探索创新,并以此激发中小学生的求知欲望和探索精神,激发中小学生学习的兴趣和热爱科学、追求科学的热情,使我们全国的中小学生都能自觉学习、主动探索,真正达到创新素质……
  • 塑造孩子品质的美德故事(青少年心灵成长直通车)

    塑造孩子品质的美德故事(青少年心灵成长直通车)

    本书从成长中可能遇到的问题出发,内容涵盖了勤奋、坚强、自信、乐观等诸多与孩子健康成长密切相关的方面,人选的故事通俗易懂,道理清晰明了,版式活泼多样,容易激发孩子强烈的阅读兴趣,能够起到极好的教育和熏陶作用,对于提高孩子的文化素养、拓展孩子的知识面大有帮助。好习惯成就好未来,孩子从小养成良好的习惯,成就大事业将不再是遥不可及的梦想。生命需要鼓舞,心灵需要滋润。《国民阅读文库·青少年心灵成长直通车》图书的故事极具启蒙意义,可以启迪孩子的心灵,开发孩子的潜能,塑造孩子健康的人格,为孩子健康茁壮成长创造必要的条件。愿孩子们拥有一次快乐的阅读之旅。
  • 唐诗三百首

    唐诗三百首

    我国被誉为诗的国度,诗歌创作源远流长,而唐朝是诗歌发展的黄金时期。在唐朝近300年的历史中,涌现的诗人有2000多家,流传下来的诗作近5万首。唐以后,虽然诗人辈出,诗作大量涌出,且不乏名家精品,但总体上缺乏唐代诗人及其诗作中的那种情致与灵气,在艺术手法和题材领域上缺乏突破,故后人称诗、引诗多以唐为标准。结合现代儿童的阅读习惯,鸿恩精心选编了这本《唐诗三百首》,希望可以带领孩子们进入诗情画意的精神家园,让他们在充满声韵之美的词句和浑然天成的图画中,尽情领略唐诗的艺术魅力,并且能够开阔视野、丰富想象力、提高写作水平。
  • 蜘蛛女王(兽王系列)

    蜘蛛女王(兽王系列)

    兰虎和天火等人被三个虫族英雄率领的虫族大军团团围困,狡猾的阿克尔在关键时刻背信弃义。雪上加霜的是,传说中的蜘蛛女王突然现身,生死存亡之际,不靠谱的小树精召唤出银龙……经过艰难谈判,被小树精重新召唤回来的银龙最终答应出手相助,将陷入虫族大军包围的众人救出并送回血色要塞。不过,凶悍而强大的蜘蛛女王却不会让他们走得如此轻松,一场力量的角逐在银龙和蜘蛛女王之间展开……龙科德曼将军亲自率领流沙要塞的独有兵种鲇鱼骑兵,出城冲击虫族大军。一场艰苦卓绝的拉锯战将在流沙要塞展开,为了生存,每一只虫子,每一个人,都拼尽全力……
热门推荐
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • Colonel Chabert

    Colonel Chabert

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 竹马少爷太别扭

    竹马少爷太别扭

    顾亦临作为一个合格的竹马,在她尚懵懂时就已用他独有的方式守候着她。有人问:有人追求她你会怎么做,不留余力的在她面前抹黑情敌?顾亦临淡淡一睨:直接将她的烂桃花掐死在摇篮就好了,反正又不是第一次做这种事了!原以为会这样守候下去,燕京的一通电话却打破了这样的生活。
  • 穿越农家小媳妇

    穿越农家小媳妇

    都是魂穿,咋人家就能上个王妃啊,千金小姐身,到她这就是个寡妇,还是个带娃的寡妇!还有个标配的恶婆婆和不要脸的小姑子给她下套!哇,当她陈青相是个脓包吗?收拾不死你们!还有那边那位仁兄,看着人模人样的是个文化人,跟着她混吧!诶哟,小看你了,还是个不简单的人物呢,娶回家娶回家!
  • 校草甜心爱上我

    校草甜心爱上我

    这本书以前是打算写短篇小说的,但我写小说原本就是因为自己喜欢,所以我还是想写自己喜欢的人,然后如果各位有兴趣可以一看,没兴趣就……算了,我不强求,谢谢大家!
  • 一世唐人

    一世唐人

    阅尽千古风流,独占万世潇洒。这就是大唐!现代孤儿重生大唐太宗长子,来到了这血性男儿神往的英雄时代,其志在拓万里疆域,布国威四方!突厥吐蕃,高丽倭国……尔曹蛮夷,灭国擒王;五姓七望,江南盐帮……跳梁小丑,弹指平之;西域岭南,辽东百越……国之领地,纳土开发。纵横天下誓要再戴顶上红缨,重振秦汉雄风!泱泱中华,巍巍华夏;堂堂天朝,煌煌大唐,他要让这东方巨龙腾飞世界之巅,也好不枉为一世唐人!且看主角如何用一世打出个璀璨盛唐,敬请看《一世唐人》。神策军:645-744-944
  • 超级次元分身

    超级次元分身

    这个世界有点乱,之后更乱了......熟悉、陌生?管它呢!反正已经够乱的了!忍术,异能,斗气,武功,魔法,仙法,管它呢!能用就行!二次元世界,现实世界,平行世界,异次元空间,唯一宇宙,管他呢!容身足够了!野心,阴谋,仇杀,管他呢!走自己的路!
  • 清渡雍也

    清渡雍也

    活的肆意潇洒的宋姝被急着夺舍的修士乔伊一连累致死,阴差阳错之下取代了修士在清朝秀女胡亦安身上重生,随后被康熙指给四贝勒胤禛。彼时柔弱无力委身为妾,怎愿被冷心冷肺的男人逗猫遛狗似的宠爱?心有不甘,立下宏愿:定要占了你的心,伤了你的心,再要了你心。立场不同注定争锋,情关难渡,两心沉沦!
  • 重生之梦影双生

    重生之梦影双生

    苏尔雅:原本我以为自己只是一张有思想的皮影,看着别人演绎悲欢离合,爱恨情仇。突然,我有了生命。陆笙离:重生后的我努力去感受这个世界,尽管世事无常。有一天,我找回了缺失的记忆。那些悲欢离合,爱恨情仇都变成了自己的。垂云(墨卿):那年,与她初识,万万不曾想过。她会是我的爱离别,求不得,怨长久,放不下。“情劫”亦或是“情结”。魏参商:从一开始,知道她是谁的人,只有我。一步步的让她走进我的计划里。去他的使命。
  • 平安

    平安

    本稿以第一人称我(《民情调查》杂志社记者)的叙述角度,讲述在一次采访中结识并成为好友的农民平安圆进城梦的故事。他40岁时要到大城市西京谋生,想在城市买一套房子。他先后跑过运输,蹭三轮车,在小区农贸市场卖菜,卖钢碳煤,做木炭生意,卖烤串,做煤炭生意。