三国魏晋 数学家祖冲之
Posted 圆周率
篇首语:天下之事常成于困约,而败于奢靡。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了三国魏晋 数学家祖冲之相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
三国魏晋 数学家祖冲之
数学家祖冲之
刘宋升明二年(公元478年)的一天,建康的乐游苑(皇家花园)中人头攒动,冠盖如云,一场精彩的指南车运转比赛开始了。其中一辆运转灵活,不论朝什么方向拐弯,木人的手始终指向南方。人们赞叹不绝。这辆车的制作者,便是我国南北朝时期著名的数学家祖冲之。
说起祖冲之制造指南车,还有一个有趣的故事呢!据说,后秦时,令狐生造了一辆指南车,东晋灭秦时,后来做南朝宋皇帝的刘裕,当时在东晋执掌大权。他在一次北伐战争中缴获了那辆指南车,从长安运到建康。又有人说那是三国时期巧匠马钧的作品。其实,那辆指南车早在西晋末就下落不明了。
在指南车被遗忘了整整60年后,到了刘宋末年的这一年,萧道成篡夺刘宋皇位,自称齐王,史称南齐。他忽然想起指南车来,便召见祖冲之,问他能否修复或再造一辆。祖冲之接受任务后,经过潜心研究,绘出了图样。不久,一部崭新的指南车便装配成功了。萧道成看了十分高兴。
北魏有个叫索驭磷的巧匠来到建康,说他也有此绝技,于是萧道成命他也造了一辆。这才出现了前面乐游苑的竞技场面。
祖冲之还发明了一种用于粮食加工的水碓磨和一种用脚踏的机械船——千里船。他更杰出的成就是在天文历法和数学上。
祖冲之,字文远,祖籍范阳遒(qiú)县(今河北涞水北)。刘宋元嘉六年(公元429年),他出生在一个世代为朝廷掌管历法的官吏家庭。祖父曾担任过大匠卿,主管宫廷建筑工程。祖冲之从小就受到了科学气氛的熏陶,喜爱天文、数学和机械制作。25岁时,被朝廷召为华林省(专为有才能的人设立的研究机构)学士。他读了不少儒家经典和科技著作,通过悉心钻研和实地观察,纠正了前贤著述中的失误。30岁时,他已是颇有声望的科学家了。
刘宋朝廷采用的是元嘉历,它是著名的天文学家何承天编制的,在计算年月日方面还不够周密。祖冲之根据自己的观察和计算,觉得十九年置七闰不仅闰数过多,每200年还要多出一天。他在自己重新编制的历法中,确定三百九十一年置一百四十四闰的方法,使之更符合天象实际。
他应用了东晋天文学家虞喜首次发现岁差的原理,计算出一回归年是365.24281481日,同近代科学测量的结果比较,一年只差50秒。这是天文历法史上的一大惊人创举。祖冲之还精密地测出了“交点月”的日数。所谓交点月,就是月亮在绕地球运行的轨道上,相继两次通过人们在地球上看到的太阳和月亮运行轨道的交点所经历的时间。经过他的测算,是27.21223日,跟近代测得的数据27.21222日相差还不到1秒。这样,推算日食月食发生的时间就更准确了。
大明二年(公元458年),33岁的祖冲之把编制的新历法报请朝廷颁布施行。因为宋孝文帝的年号叫“大明”,所以这部历法被称为“大明历”。
一天,孝武帝召集群臣,让祖冲之讲解新历法的好处。以太子族贲(bēn)中郎将戴法兴为首的一伙守旧官僚,对祖冲之的历法横加攻击。
祖冲之不畏强权,据理力争。他写了《历议》一文,指出:“对先贤的研究成果虽然要尊重,但其中的疏漏之处也应该根据现在的推算结果加以更正。信古疑今,只能抱残守缺,贻误后学。”他还针锋相对地说:“如果你们有事实根据,可以向大家陈述;是我不对,我愿意虚心就教。”
双方争论得十分激烈。有的人明知戴法兴无理,慑于权势,不敢主持公道;有的人根本不懂历法,出于因循守旧的习性,也随声附和,反对启用新历。这时,有位叫巢尚之的大臣站了出来对孝武帝说:“祖冲之的新历是他多年潜心观察、计算和研究的结果,确有其可信之处。验证过去几年发生过的四次月食,都准确无误。既然他的历法有那么多优点,为什么不采用呢?”
巢尚之深得武帝器重,职位比戴法兴高,他的意见举足轻重。一场辩论才告平息。
几经周折,直至梁天监九年(公元510年),祖冲之编制的大明历才由梁武帝颁布通行,其间经历了三个朝代46年。这时,祖冲之已辞世10年了。
祖冲之最重要的成就,是他对圆周率的计算。
圆周率就是圆周长与直径的比例,通常用“π”来表示。我国西汉以前,一直沿用“径一周三”的计算公式,即圆周与直径的比例大体是三比一。到东汉时,张衡才算出圆周率的值是3.16。这一数值较之“径一周三”有了相当大的进步。曹魏时的刘徽,在前人的基础上用切割圆的方法,将圆周率计算到了3.14的精确程度,人们称其为“徽率”。
祖冲之认为徽率的计算还不够精确,对圆周率开始了进一步的研究和运算,证明圆周率的值应该在3.1415926和3.1415927之间,并用22/7表示圆周率的“约率”(精确度较低的比率),用355/113表示圆周率的“密率”(精确度较高的比率)。这样,祖冲之就成了世界上第一个把圆周率的准确数值计算到小数点后七位的数学家。900年以后,中亚一位数学家把圆周率值推到小数点后16位,才算超过了祖冲之。
祖冲之的光辉成就,充分表现了我国古代数学的高度发展水平,受到世界科学界的广泛称赞。日本数学史家三上义夫主张把圆周率改称“祖率”,以纪念世界数学史上这一杰出成就。
相关参考
魏晋南北朝是我国古代数学发展的高峰时期,其中成就最为突出的当数祖冲之。他求得的圆周率值,是举世公认的重大数学成就,在世界数学发展史上占有重要地位。祖冲之(公元429—500),蓟县(北京西南)人。祖父
刘徽——割圆术说到圆周率,诸公想起的肯定是祖冲之,但其实刘徽这个曹魏时的数学家的贡献是更大的。祖冲之算圆周率,只是用了包括刘徽在内的先贤的方法,更有耐性地算多了几位。而刘徽则是有创造性地针对圆面积与圆
祖冲之(公元429年4月20日─公元500年)是我国杰出的数学家,科学家。南北朝时期人,汉族人,字文远。生于宋文帝元嘉六年,卒于齐昏侯永元二年。祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县)。为避战乱,祖冲之的祖父祖
祖冲之(公元429年4月20日─公元500年)是我国杰出的数学家,科学家。南北朝时期人,汉族人,字文远。生于宋文帝元嘉六年,卒于齐昏侯永元二年。祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县)。为避战乱,祖冲之的祖父祖
祖冲之(公元429年4月20日─公元500年)是我国杰出的数学家,科学家。南北朝时期人,汉族人,字文远。生于宋文帝元嘉六年,卒于齐昏侯永元二年。祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县)。为避战乱,祖冲之的祖父祖
祖冲之(公元429年4月20日─公元500年)是我国杰出的数学家,科学家。南北朝时期人,汉族人,字文远。生于宋文帝元嘉六年,卒于齐昏侯永元二年。祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县)。为避战乱,祖冲之的祖父祖
祖冲之是南朝伟大的数学家和天文学家,他是世界上把圆周率算到第七位的第一人,所以圆周率又被称为祖率。他在数学和天文学上的贡献,对后世的发展有着很深远的影响。下面,小编就和大家一起去了解祖冲之的生平以及他
(公元429年4月20日─公元500年)是我国的数学家,科学家。时期人,汉族人,字文远。生于宋文帝元嘉六年,卒于齐昏侯永元二年。祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县)。为避战乱,的祖父祖昌由河北迁至江南。
...为了躲避战乱一家人搬迁到了江南,祖冲之是我国伟大的数学家、天文学家和机械制造专家,祖冲之最为著名的贡献就是将圆周率精确到了小数点之后的七位,这一成就比起其他国家的科学家要早了一千多年,是我国的骄傲。祖...
...为了躲避战乱一家人搬迁到了江南,祖冲之是我国伟大的数学家、天文学家和机械制造专家,祖冲之最为著名的贡献就是将圆周率精确到了小数点之后的七位,这一成就比起其他国家的科学家要早了一千多年,是我国的骄傲。祖...