【 數學家祖沖之的故事】
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祖沖之是我們國家南北朝的一名數學家、天文學家,他是河北淶源人,最大的成就就是計算了圓周率。
在秦漢之前,徑一週三就是那會兒的圓周率,但是誤差非常地大,後來發現圓周率應該是徑一週三而有餘,但是餘數大小無法確定,後來,劉徽發明了割圓術,求出了圓周率是3.14,而且發現一個問題,那就是圓內切的正多邊形邊數越多的話,圓周率就會越來越準確。
祖沖之究竟是根據什麼方法得出的圓周率,現在沒有辦法進行考證,但是無論如何,他都是一個非常有毅力,很聰慧的人。
祖沖之實事求是,親自檢驗曆法,在他33歲的時候編制了《大明曆》,由此就開闢了曆法史的新紀元。
他特別愛好研究數學,也喜歡研究天文曆法,經常觀測太陽和星球運行的情況,並且做了詳細記錄。
宋孝武帝聽到他的名氣,派他到一個專門研究學術的官署“華林學省”工作。他對做官並沒有興趣,但是在那裏,可以更加專心研究數學、天文了。
我國曆代都有研究天文的官,並且根據研究天文的結果來制定曆法。到了宋朝的時候,曆法已經有很大進步,但是祖沖之認爲還不夠精確。他根據他長期觀察的結果,創制出一部新的歷法,叫做“大明曆”(“大明”是宋孝武帝的年號)。這種曆法測定的每一回歸年(也就是兩年冬至點之間的時間)的天數,跟現代科學測定的相差只有五十秒;測定月亮環行一週的天數,跟現代科學測定的相差不到一秒,可見它的精確程度了。
公元462年,祖沖之請求宋孝武帝頒佈新曆,孝武帝召集大臣商議。那時候,有一個皇帝寵幸的大臣戴法興出來反對,認爲祖沖之擅自改變古歷,是離經叛道的行爲。祖沖之當場用他研究的數據回駁了戴法興。戴法興依仗皇帝寵幸他,蠻橫地說:“曆法是古人制定的,後代的人不應該改動。”祖沖之一點也不害怕。他嚴肅地說:“你如果有事實根據,就只管拿出來辯論。不要拿空話嚇唬人嘛。”宋孝武帝想幫助戴法興,找了一些懂得曆法的人跟祖沖之辯論,也一個個被祖沖之駁倒了。但是宋孝武帝還是不肯頒佈新曆。直到祖沖之死了十年之後,他創制的大明曆纔得到推行。
儘管當時社會十分動亂不安,但是祖沖之還是孜孜不倦地研究科學。他更大的成就是在數學方面。他曾經對古代數學著作《九章算術》作了註釋,又編寫一本《綴術》。他的最傑出貢獻是求得相當精確的圓周率。經過長期的艱苦研究,他計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間,成爲世界上最早把圓周率數值推算到七位數字以上的科學家。
祖沖之在科學發明上是個多面手,他造過一種指南車,隨便車子怎樣轉彎,車上的銅人總是指着南方;他又造過“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上試航過,一天可以航行一百多裏。他還利用水力轉動石磨,舂米碾穀子,叫做“水碓磨”。
祖沖之的資料祖沖之(429-500),字文遠。出生於建康(今南京),祖籍范陽郡遒縣(今河北淶水縣),中國南北朝時期傑出的數學家、天文學家。祖沖之一生鑽研自然科學,其主要貢獻在數學、天文曆法和機械製造三方面。他在劉徽開創的探索圓周率的精確方法的基礎上,首次將“圓周率”精算到小數第七位,即在3.1415926和3.1415927之間,他提出的“祖率”對數學的研究有重大貢獻。直到16世紀,阿拉伯數學家阿爾·卡西纔打破了這一紀錄。由他撰寫的《大明曆》是當時最科學最進步的歷法,對後世的天文研究提供了正確的方法。其主要著作有《安邊論》《綴術》《述異記》《歷議》等。
數學成就
數學史上的創舉——“祖率”祖沖之算出圓周率(π)的真值在3.1415926和3.1415927之間,相當於精確到小數第7位,簡化成3.1415926,祖沖之因此入選世界紀錄協會世界第一位將圓周率值計算到小數第7位的科學家。祖沖之還給出圓周率(π)的兩個分數形式:22/7(約率)和355/113(密率),其中密率精確到小數第7位。祖沖之對圓周率數值的精確推算值,對於中國乃至世界是一個重大貢獻,後人將“約率”用他的名字命名爲“祖沖之圓周率”,簡稱“祖率”。
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