登陆注册
3284900000004

第4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
  • 谁是你心中的唯一

    谁是你心中的唯一

    本书为中国有名的招牌大学335所最新揭密,是千百万高考生、考研生必读的一本书。
  • 世界最具神奇性的探险故事(4)

    世界最具神奇性的探险故事(4)

    我的课外第一本书——震撼心灵阅读之旅经典文库,《阅读文库》编委会编。通过各种形式的故事和语言,讲述我们在成长中需要的知识。
  • 隐身新娘(语文新课标课外必读第十一辑)

    隐身新娘(语文新课标课外必读第十一辑)

    国家教育部颁布了最新《语文课程标准》,统称新课标,对中、小学语文教学指定了阅读书目,对阅读的数量、内容、质量以及速度都提出了明确的要求,这对于提高学生的阅读能力,培养语文素养,陶冶情操,促进学生终身学习和终身可持续发展,对于提高广大人民的文学素养具有极大的意义。
  • 吹牛大王历险记

    吹牛大王历险记

    1720年,敏豪森出生于一个最古老的贵族家庭。他喜欢行侠仗义、喜欢探险,曾经在俄国军队服过役、跟土耳其人交过战。他的眼睛会冒出火星打野鸡,他可以骑着炮弹飞行、在鲸鱼胃里跳舞、自拉辫子出泥潭……他的足迹遍布欧洲、非洲、亚洲和美洲大陆,他还到过人迹罕至的北冰洋,并遇到过许多稀奇古怪的事情。
  • 教你学露营(学生室内外运动学习手册)

    教你学露营(学生室内外运动学习手册)

    体育运动是以身体练习为基本手段,以增强人的体质,促进人的全面发展,丰富社会文化生活和促进精神文明为目的一种有意识、有组织的社会活动。室内外体育运动内容丰富,种类繁多,主要项目有田径、球类、游泳、武术、登山、滑冰、举重、摔跤、自行车、摩托车等数十个类别。
热门推荐
  • 躲不掉的前任

    躲不掉的前任

    【简介】:“如果让思璟知道你和他弟弟在一起过,看他还愿意跟你在一起…”,订婚后不久,未婚夫的旧情人找上门来。而她却只能无地自容的落荒而逃,可背后的他却步步紧逼,她不知道自己哪里被他喜欢上了,明明他小时候讨厌的自己要死。“谢欢,你要是敢嫁我哥,你结婚那天我就冲礼堂告诉别人你勾搭我”,他死皮赖脸的恐吓。她一阵绝望,死章盛光,不就是长得人模狗样点,人人喜欢,可她偏讨厌,全世界男人死绝了都不嫁。谁让他初见面时就骂她乞丐,嫌弃她又丑又脏。谁让他总是跑出来当她和璟哥哥的电灯泡。谁让嫌弃自己身材不够好。……。★★注:此文慢热。。。。喜欢的请随意收藏。。
  • 游园

    游园

    本书是“悦读日本”书系之一,从日本庭园的三大形态谈到各类庭园,包括佛家庭园、武家庭园、宫廷庭园、神社庭园、商家庭园、美术馆庭园等。以庭园的发展串起了日本社会历史发展的长线,读者行于文字之间,游览于庭园山水之间,也是漫步在日本历史的长卷中。
  • 上仙,本妖赖上你

    上仙,本妖赖上你

    某妖王挑眉邪笑,“上仙,今晚压床吗?”某上仙清浅微笑,“压床,怎么个压法?”妖王俊脸含春,羞红的脸让人想入非非,某上仙抬头望天,想不通三界为什么会有这么无耻的妖王!--情节虚构,请勿模仿
  • 无声的课外老师:品德修养中遇到问题怎么办

    无声的课外老师:品德修养中遇到问题怎么办

    人生就像在广阔海洋里的远航,航船之外风雨大作时掀起的巨浪喧嚣, 有前拥后呼的虚浮浪沫,有一望无际的汪洋大海。但是只要帆桅挺直,就可 以不畏惧前方的惊涛骇浪,就可以不避身旁的暗流漩涡,就无须害怕波澜迭 起的浪峰,最终抵达梦想的彼岸。品德修养就是人的帆桅。几乎所有的树根、花根都算不上美丽,但枝、叶、花长出地表却是美丽的。它们靠的是什么, 是那并不美丽甚至有些丑陋的根来吸收养分和水分而长出那份美丽,世上很 少有人因为长得美丽而受人尊重,更多人是因为内心的高尚而赢得人们的尊重与爱戴。
  • 神医狂后

    神医狂后

    北月魂穿成祸乱朝纲,打入冷宫的前朝皇后,斗渣妹,耍渣男,欠她的,百倍还回来,欺她者,千倍还之,害她者,直接杀死,一了百了;前朝帝王没死?还要暗算,当然要反算计,只是前朝皇帝的身份是个迷……【情节虚构,请勿模仿】
  • 至尊斗神

    至尊斗神

    穿越的穆清云为了承诺毅然踏上逆天之路,寻找逆天的重生之法。传承上古五大主宰第一人。杀神的衣钵平风华,踏次元,闯古灵,杀妖界,下冥界。如果要我成为至尊斗神才能救她们,那我会的!
  • 女人要有情趣

    女人要有情趣

    本书从居家布置到饮食美容,再到工作的层面,告诉女人如何让平凡的生活充满情趣,从而找回失落的幸福。其内容包括:绽放你自己、万种风情妆出来、有活力才有魅力、温馨家天下等。
  • 总裁大人,莫追我

    总裁大人,莫追我

    “夏舒璎,你别想再逃跑。”一个长相俊美的男子,他有着一双仿佛能勾惑人心的眼睛,任何一个动作都让人赏心悦目,生气也如此。“沈大总裁,请放开。”她紧紧地皱起眉头。“对不起,弄疼你了。”沈之言瞬间放开她的手,紧张的看着她。“沈大总裁,您认错人了,我不叫夏舒璎,我姓乔,名字为尹。”“乔尹?不可能,你就是她。”某公园一个小女孩紧紧地抱着沈之言的腿。“帅叔叔,我看上你了,你做我爹地好不好?我妈咪长得超好看的哦,会做饭(偶尔饿了才做),会做家务(偶尔)……,出得厅堂下得厨房,帅叔叔,我妈咪真的很好。”沈之言内心:是亲女儿,没错?
  • 我曾经是一个小明星

    我曾经是一个小明星

    穿越前金文一:我是个巨星!影帝!天王!被称为神的男人!穿越后金文一:我曾经是个小明星,可是以后呢?你猜!
  • 逢岁晚

    逢岁晚

    料峭初春,久医不得治的邢牧之以一句“平生只愿见阿霁”,将尘封十年之久的旧故重新回到悠悠之口。被世人称作逆骨的云家孤女正翻着话本子,眼皮都没抬起来,倒是连当今圣上也讨不得半点好。自她初闻岁寒这名字,往后生命,皆被这二字深深镌刻进了灵魂。一纸沧卷,她写尽天下痴男怨女,何时,亦成了卷中之人?陵川传言,春风不渡雪霁山,百年前有妖入世,带来了一场大雪,十里荒山有个红衣姑娘,若是你看的久了,她会转身报以微笑。