北京哪家治疗白癜风 https://jbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/jzpj/■名片春秋
祖冲之(~),字文远,祖籍范阳郡过县(今河北涞水)。南北朝时期著名数学家、天文学家。为避战乱,祖冲之的祖父祖昌由河北迁至江南。祖昌曾任刘宋时期的“大匠卿”,掌管土木工程;祖冲之的父亲也在朝中做官,学识渊博,受人敬重。祖冲之从小接受家传的科学知识。青年时进入华林学省,从事学术活动。一生先后任过南徐州(今江苏镇江)从事史、公府参军、娄县(今江苏昆山东北)令、谒者仆射、长水校尉等官职。祖冲之一生钻研自然科学,其主要贡献在数学、天文历法和机械三方面。其提出的圆周率对数学的研究有巨大贡献;由其撰写的《大明历》是当时最科学、最进步的历法。
祖冲之雕像
■风云往事
年,祖冲之在建康(今江苏南京)出生。祖家历代都对天文历法有研究,祖冲之从小就有机会接触天文、数学知识。
祖冲之小时候常随祖父外出,晚上,他常同当地小孩们一起乘凉、玩耍。看到天上繁星,农村孩子们能叫出星星的名称,如牛郎、织女以及北斗星等,而祖冲之只能看到这些星星是杂乱散布的。此时,祖冲之觉得自己实在知道得很少。
圆周率符号祖冲之画像
祖冲之不喜欢读古书。5岁时,父亲教他学习古书,两个月下来他能够记下来的却只有几句。父亲气得对他又打又骂。可是他喜欢数学和天文。
一天晚上,祖冲之躺在床上想白天老师讲的“圆周是直径的3倍”这个定理,但却觉得似乎不太正确。第二天早上,他就拿了一段母亲编鞋子的绳子,跑到村头的路旁,等待过往的车辆。一会儿,来了一辆马车,祖冲之叫住马车,对驾车的老人说:“让我用绳子量量您的车轮,行吗?”老人点点头。祖冲之用绳子把车轮量了一下,又把绳子折成同样大小的3段,再去量车轮的直径。量来量去,他总觉得车轮的直径没有三分之一的圆周长。祖冲之站在路旁,一连量了好几辆马车车轮的直径和周长,都得出相同的结论。
这究竟是为什么?这个问题一直在他的脑海里萦绕。他决心要解开这个谜。
经过刻苦地钻研,祖冲之研究了刘徽的“割圆术”。所谓“割圆术”就是在圆内画个正6边形,其边长正好等于半径,再分12边形,用勾股定理求出每边的长,然后再分24、48边形,一直分下去,所得多边形各边长之和就是圆的周长。
祖冲之非常佩服刘徽这个科学方法,但刘徽的圆周率只得到96边,得出3.14的结果后就没有再算下去,祖冲之决心按刘徽开创的路子继续走下去,一步一步地计算出边形、边形……以求得更精确的结果。
当时,数字运算还没利用纸、笔和数码进行演算,而是通过纵横相间地罗列小竹棍,然后按类似珠算的方法进行计算。祖冲之在房间地板上画了个直径为1丈的大圆,又在里边做了个正6边形,然后摆开他自己做的许多小木棍开始计算起来。
为避免再出误差,祖冲之以后每一步都至少重复计算两遍,如果结果不同还会继续运算,直到结果相同才停止。祖冲之从边形,算到边形,两者相差仅0.。祖冲之知道从理论上讲,还可以继续算下去,但实际上无法计算了,只好就此停止,从而得出圆周率必然大于3.,而小于3.。
很多朋友知道了祖冲之计算的成绩,纷纷登门向他求教。之后,祖冲之又进一步得出圆周率的密率是/,约率是22/7。直到多年后,德国数学家部图才得出相同的结果。
青年时代,祖冲之就已经声名远播,宋孝武帝听说后,派他到“华林学省”做研究工作。年,他在南徐州(今江苏镇江)刺史府里做事,先后任南徐州从事史、公府参军。年他调至娄县(今江苏昆山东北)任县令。在此期间他编制了《大明历》,计算了圆周率。宋朝末年,祖冲之回到建康任谒者仆射,此后直到宋灭亡一段时间后,他都把主要精力放在研究机械制造上。
~年,他在南齐朝廷担任长水校尉一职,受四品俸禄。鉴于当时战争不断,民不聊生,他写有《安边论》一文,建议朝廷开垦荒地,发展农业,安定民生,巩固国防。年,祖冲之去世。
我国发行的祖冲之纪念银币我国发行的祖冲之纪念邮票
祖冲之的成就涉及数学、天文历法和机械制造三个领域。他设计制造过水確磨、铜制机件传动的指南车、千里船、定时器等。此外,祖冲之精通音律,擅长下棋,还写有小说《述异记》。祖冲之写了很多论著,但大多都已失传。祖冲之是一位少有的博学多才的人物。祖冲之的儿子祖陋也是我国古代著名数学家。
祖冲之不仅是我国历史上杰出的科学家,而且在世界科学发展史上也有崇高的地位。祖冲之创造的“密率”,世界闻名。
月球背面祖冲之环形山
恒星年
地球绕太阳一周实际所需的时间间隔,也就是从地球上观测,以太阳和某一个恒星在同一位置上为起点,当观测到太阳再回到这个位置时所需的时间,只在天文学上使用。一个恒星年等于.个平太阳日或天6时9分10秒。
江苏昆山亭林公园内祖冲之雕像
为纪念这位伟大的古代科学家,人们将月球背面的一座环形山命名为“祖冲之环形山”,将小行星命名为“祖冲之小行星”。
祖冲之在天文历法方面的成就,大都包含在他所编制的《大明历》以及为《大明历》所写的《驳议》中。
在祖冲之编制《大明历》以前,人们使用的历法是天文学家何承天编制的《元嘉历》。祖冲之经过多年的观测和推算,发现《元嘉历》有一些不科学的地方。于是祖冲之着手制定新的历法,年,他编制成《大明历》。《大明历》在祖冲之生前始终没能采用,直到年才正式颁布施行。《大明历》的主要成就如下:
1.区分了回归年和恒星年,首次把岁差引进历法,测得岁差为45年11月差一度(今测约为70.7年差一度)。岁差的引入是中国历法史上的重大进步;
2.确定一个回归年为.日(今测为.日),直到年杨忠辅制统天历以前,它一直是最精确的数据;
3.采用年置闰的新闰周,比以往历法采用的19年置7闰的闰周更加精密;确定交点月日数为27.日(今测为27.日)。交点月日数的精确测定,使得准确的日月食预报成为可能,祖冲之曾用大明历推算了从年到年的23年间发生的4次月食时间,结果全部应验;
4.得出木星每84年超辰一次的结论,即定木星公转周期为11.年(今测为11.年);
5.给出了更精确的五星会合周期,其中水星和木星的会合周期也接近现代的数值;
6.提出了用圭表测量正午太阳影长以确定冬至时刻的方法。
祖冲之还曾写过《缀术》5卷,这是一部内容极为精彩的数学书,被很多人当作经典反复学习。唐朝的官办学校的算学科中规定学员要学《缀术》4年,政府举行数学考试时,多从《缀术》中出题。《缀术》一书,汇集了祖冲之父子的数学研究成果。这本书内容深奥,以至“学官莫能究其深奥,故废而不理”。
《缀术》在唐代被收入《算经十书》,成为唐代国子监算学课本,当时需要四年的时间来学习《缀术》,可见《缀术》内容丰富且深奥,非一朝一夕可学会。《缀术》曾经传至朝鲜,但到北宋时这部书就已散佚。
祖冲之还与他的儿子祖陋一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算。他们当时采用的一条原理是:“幂势既同,则积不容异。”意即:位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等。在西方被称为“卡瓦列利原理”,由在祖冲之提出以后多年后意大利数学家卡瓦列利发现。可见,祖冲之的成就早了西方很多年。
为了纪念祖氏父子的这一重大贡献,数学上也称这一原理为“祖陋原理”。祖陋原理也就是“等积原理”。
■大事坐标
年出生。
年推算出从年到年的23年间发生的4次月食时间。
年在南徐州(今天的江苏镇江)刺史府里从事,先后任南徐州从事史、公府参军。
年调至娄县任县令,编制《大明历》计算圆周率。
~年担任长水校尉的官职。写有《安边论》,建议朝廷开垦荒地,发展农业,增强国力,安定民生,巩固国防。
年去世。
■关系图谱