登陆注册
64565400000003

第3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
  • 无路可退

    无路可退

    十年前走出校园,夏桐应聘成功,爱情花开,春风得意。十年里职场之路,却是坎坷崎岖、沉沉浮浮、危机四现。努力与勤奋,令夏桐取得优异的工作...
  • 去礼远众——隋炀帝

    去礼远众——隋炀帝

    《去礼远众——隋炀帝》主要内容分为少年时光、功过是非等章节。隋炀帝杨广(569—618)是中国隋朝的第二代皇帝,公元604年—618年在位,年号“大业”,统治中国14年。
  • 名家眼中的100位中国历史名人

    名家眼中的100位中国历史名人

    不及格的政治家——王春榆点评李自成;他为中国古代隐逸史画了一个圆满的句号——何鸣看黄宗羲;投机分子:失之东隅,收之桑榆——柏杨眼中的吴三桂;伊非寻常女,境界堪绝伦——阎崇年眼中的孝庄;慎之又慎解难题——阎崇年解读康熙;疏于哨鹿,勤先天下——樊树志谈雍正;积极进取的儒士与惊世骇俗的狂怪——孟桢评郑板桥;他掌舵的朝代,盛世与危机并存——范文澜评乾隆……本书收录百篇名家眼中的100位中国历史名人的评论。
  • 史海寻踪——戴逸传

    史海寻踪——戴逸传

    戴逸教授是我国当代在海内外有重要影响的著名历史学家,尤其是对于有清一代的历史,无论是在以其个人的研究成果开拓研究领域方面;或者是以其声望与影响推动研究事业的发展而论,都建树丰硕,贡献卓著,实处于执牛耳的翘楚地位。《史海寻踪(戴逸传)》是戴逸先生的传记。《史海寻踪(戴逸传)》从戴逸先生幼年起生活环境,其在少年、青年时代走过的学习和生活道路,乃至于逐渐形成了性格、志趣、理想、爱好、对其日后人生道路的选择,都进行了详细的介绍。本书由高亚鸣著。
  • 瓦特

    瓦特

    瓦特是英国著名的发明家,是工业革命时的重要人物。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率的单位定为“瓦特”。本书主要以其成长历程和人生发展为线索,通过日常生活中富于启发性的小故事来传达他成功的道理,尤其着重表现他所处时代的生活特征和他研究的艰难过程,以便对读者产生共鸣和启迪。本书包括人物简介、思想点拨、经典故事、人物年谱和名人名言等部分内容,具有很强的可读性、启迪性和知识性。
热门推荐
  • 浩然斋雅谈

    浩然斋雅谈

    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。
  • 爱在燃烧的岁月

    爱在燃烧的岁月

    几个年轻人,今生经历战争年代,有缘相识相爱,结婚生子,其中艰辛许多,一步步走过不平凡的路,共患难,同生死。
  • 向来风花雪月:江南爱情笔记

    向来风花雪月:江南爱情笔记

    杭州最适合谈情说爱之处,或者说最易触景生情之处,应该还是在西湖边上。触景生情,小时候学写作文总是学不会,总是假生情或生假情。本书是作者多年来在杭州生活的笔记,书中记录的是风景,记录的是历史,记录的是文化,记录的更是感情!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 妖皇全英传

    妖皇全英传

    因为父母的原由而遭世人痛狠的奴隶,凭借着自己的努力,拼命地寻找自己心中的正义,可对手实在是强到一个一个的漫无天际。
  • 无良神仙都市游

    无良神仙都市游

    这个神仙有点懒,能躺着的一定会睡觉;这个神仙有点贪,那个,这个,法宝,美人统统收;这个神仙有点色,萝莉,御姐,俏佳人,什么那个千年魔女你也要……总之这个神仙太无良,他看上的是他的,看不上的还是他的,不服,来战。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 绝恋之心月扣

    绝恋之心月扣

    一场宫廷阴谋让她失去曾经的记忆;一次偶然的机遇又让她邂逅了他,他和他。他深情的凝望着她:“愿意与我生死与共吗?”他柔情似水的拥抱着她:“你是我的唯一,能让我也成为你的唯一吗?”他无比坚定地看进她的眼里:“我可以为你成为任何一个人,只要你的眼里有生的希望。”这一切的一切,是上天的故意的安排,还是命运对她的考验?亦或是上天对她的眷恋?曾经他拥着她是那样的温暖,他的眼神是那么的令人依恋,但为何那颗跳动的心告诉自己,她已迷失在了那晚温柔里,沉浸在他们一起许下的誓言中……同样独一无二的爱恋,同样生死与共的执着,她会投入谁的怀抱,她又会为谁献上自己的灵魂?他和他,他和他之间,她又该如何取舍?猛然回首时,天空的明月依旧绚烂,他和她是否还会想起,曾经心和月的约定,爱和生命的诺言……
  • 山大王种田忙

    山大王种田忙

    意外穿越成为富家女,还以为能过上锦衣玉食的米虫生活,却被山贼掳了去,强行入了洞房。做个压寨夫人应该也能吃香喝辣的吧?山大王扔了个小锄头到她手上:“走,媳妇!寨子里没吃的了,咱们出去挖点野菜刨点树根回来。”苏婵望着一贫如洗的山寨,原来做个压寨夫人也不简单。带领小弟开荒种地,还要提防匈奴的攻击,好不容易匈奴败退,朝廷还心血来潮闹着剿匪刷政绩。朝廷官兵被打得节节败退。“不打了!我们招安,来帮我们抵御外敌吧,给你做大将军,你夫人以后也是尊贵的将军夫人了!”山大王拉着媳妇关起寨门:“做什么狗屁将军?老子不稀罕!老子去打仗了,这辛辛苦苦种的菜谁收啊?”