几何名人故事?
祖冲之的圆周率
祖冲之在科学发明上是个多才多艺的人,他懂得天文、历法、数学、地理、机械、水利等等。他在世界数学史上第一次将圆周率(π)值计算到小数点后的六位数3.1415926到3.1415927之间,是世界上伟大的数学家之一,他的这个记录直到一千一百五十年之后才被阿拉伯数学家阿尔·卡西(1380年-1429年)打破。他还制定出当时最先进的历法——《大明历》。此外,他还在机械方面有造诣,制出过指南车、水碓磨、千里船等。
祖冲之(429~500),字文远,祖籍河北栾城县,我国南北朝时代南朝宋、齐时期的发明家、数学家、科学家。他的祖父祖昌任刘宋朝管理朝廷建筑的太守,父亲祖朔之“不求荣利”任管理学宫的文员。虽然出身官宦之家,但是家境并不富裕。在家庭的熏陶下,祖冲之自幼喜欢读书,而且特别喜欢研究数学和天文学。
在当时南北对峙,双方都积极恢复经济,发展科学,祖冲之生长在南方经济文化比较发达的地区,南朝也正好进入刘宋与萧齐两个朝代的承替时期,这自然对祖冲之的积极向上思想倾向起到决定性的作用。
祖冲之曾在著作中自述(见《隋书·志》引):“开译经象,研精ammc算,五十余载……上测璇玑运周,下穷醴泉甲落……探颐仰止,必欲一揆于千载之外,岂可只步寻途,常遵修世之规,生开勿扰,敢谈不经之说!”他这种“一揆于千载之外”、“敢谈不经之说”的研究态度,不仅表现在他于宋孝武帝大明六年(462)所上表中对东晋时官方所颁行的何承天所造历法进行批判,而且还表现在他所提出的岁差问题上。他对岁差的研究不仅提出了“岁余一百四十四分,而斗衡缓,周天百七十八年,则使人觉之,(北)辰将差一度”的学术意见(见《隋书·志》),而且还把“周天百七十八年”作为研究对象。所以,祖冲之在其所制之“大明历”的“历议”中自申:“臣欲微有所论,不惮触犯宪章!”(见《宋史·律历志》)
祖冲之对天文学的钻研既达到了精通的水平,又表现了锲而不舍的精神。他在《上大明历表》中也提到“亲劳侧验,阴阳差舛”,因而促使他去进行实践和研究。他通过这些研究,发现了前代历法存在的问题,因此提出革新。“欲更讨论,粗有所闻”的结论,就是以实践做基础的。实践,研究,订正,革新——祖冲之就是这样从事于历法、数学和天文学的。他的实践范围,不仅是在他亲自“亲劳者”之内,而且还包括他在历史上的继承前人研究的成果;他的实践结论,其成果不仅以“愿垂省览”的“臣所治历”(即大明历)上表呈宋孝武帝为限,而且在以后的一系列年岁中,继续不断地实践和钻研。他把大明历作为考察研究对象,一直到他身后的510年,其子祖暅与其他科学家一起再次上表齐明帝,说明大明历的正确性能,才得到齐明帝的重视和采纳。
祖冲之在天文、数学、机械方面都有很高成就,所以他在科学技术史上素有其重要地位。他在数学研究中最杰出的成就之一,是关于圆周率(π)的推算。祖冲之算出的圆周率在3.1415926到3.1415927这个精确度范围内。这个成就比欧洲要早1100年。祖冲之还对“开差幂”和“开差立”提出了计算的特点,这些都是中国数学史上的重要成就。祖冲之在当时科学不发达的情况下,能够有如此杰出的成就,这不仅说明了祖冲之所具有的卓越才能,也表现了他在探索科学技术过程中锲而不舍的精神。这种精神值得我们学习。“亲劳侧验”、精研“开译”、“五十余载”、“微有所论”,都是这种精神的特点。
祖冲之对机械也很有研究。制造过指南车(能指示南北方向的车),水碓磨,巧妙绝伦,在当时有“知谋过人,技艺妙绝”和“博学多才”之称。他的著作是《缀术》,可惜已经失传了。但他对我国的科学和文化事业做出了不朽的贡献。
祖冲之的研究不仅在国内受到重视,在世界上也有很大影响。月球上以我国古代科学家命名的环形山有“祖冲之山”;巴黎“科学和工业博物馆”的“古代文化宫”(“中国宫”)大厅中介绍世界著名科学家中有祖冲之和沈括的照片。这足以说明祖冲之在科学方面取得的成绩得到了国内外的公认。