你不知道的祖冲之

我们大多数人知道祖冲之(429年-500年),是从小学课本里,他将圆周率算到了3.1415926到3.1415927之间,这个精度领先了世界1000年,他是我国南北朝时期杰出的数学家,似乎他的毕生精力都在研究圆周率,仅此而已。

其实他的成就远不止于此,他在数学方面的造诣颇深,祖冲之的祖父、父亲、儿子、孙子都谙熟天算,学识渊博,有点儿像《显微镜下的大明》里面的那个帅家默父子,但不至于那么木讷。祖冲之和他的儿子祖暅,在刘徽工作的基础上圆满解决了球体积计算问题,并在推算过程中提出了“幂势既同,则积不容异(二立体等高处截面积恒相等, 则二立体体积相等)”原理。这个原理, 直到17世纪才为意大利数学家卡瓦列利(1598~1647)重新提出,而被称为卡瓦列利原理,中国现在一般称为祖暅公理。据《隋书·律历志》记载,祖冲之对于二次方程和三次方程也有所研究。所著《缀术》一书,是著名的《算经十书》之一,曾被唐代国子监和朝鲜、日本用做算学课本,惜已失传。

祖冲之还是我国天文学的先行者。在天文历法方面,祖冲之在长期观测、精确计算和对历史文献深入研究的基础上,创制了《大明历》。他最早把岁差引进历法,提高历法精确性,这是中国历法史上的重大进步。他还采用了391年有144个闰月的新闰周,突破了沿袭很久的19年7闰的传统方法。《大明历》中使用的数据,大多依据长期实测的结果,相当精确。

祖冲之机械制造方面也有重大成就。他是一位博学多才的科学家和发明家。对于机械原理颇有研究。他曾设计制造水碓磨(利用水力加工粮食的工具)、铜制机件传动的指南车、一天能走百里的“千里船”和“木牛流马”等水陆运输工具。还设计制造过漏壶(古代计时器)和巧妙的欹器,并精通音律。

他的著述很多,《隋书·经籍志》著录有《长水校尉祖冲之集》五十一卷,散见于各种史籍记载的有《缀术》、《九章算术注》、《大明历》、《驳戴法兴奏章》、《安边论》、《述异记》、《易老庄义》、《论语孝经释》等。其中大部分已失传,现在仅能见到《上大明历表》、《大明历》、《驳戴法兴奏章》、《开立圆术》等有限的几篇。

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