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祖冲之


祖冲之
( 公元429年4月20日─公元500年)

南北朝时期人,汉族人,字文 远。生于宋文帝元嘉六年,卒 于齐昏侯永元二年。祖籍范阳 郡遒县(今河北涞水县)。我 国杰出的数学家,天文学家、 文学家、地质学家、地理学家 和科学家。在世界数学史上第 一次将圆周率(π)值计算到 小数点后六位,即3.1415926 到3.1415927之间。


? 祖昌曾任刘宋的“大匠卿”,掌管土木工程; 祖冲之的父亲也在朝中做官。祖冲之从小接 受家传的科学知识。早在青年时期,他就有 了博学多才的名声,并且被政府派到当时的 一个学术研究机关——华林学省,从事学术 活动。一生先后任过南徐州(今镇江市)从 事史、公府参军、娄县(今昆山市东北)令、 谒者仆射、长水校尉等官职。

决不“虚推古人”,而要“搜炼古 今”
他研究学术的态度非常严谨,十分重视古人研究 的成果,但又决不迷信,完全听从于古人。用他 自己的话来说,就是:决不“虚推(盲目崇拜) 古人”,而要“搜炼古今(从大量的古今著作中 吸取精华)”。一方面,他对于古代科学家刘歆、 张衡、阚泽、刘徽、刘洪等人的著述都作了深入 的研究,充分吸取其中一切有用的东西。另一方 面,他又敢于大胆怀疑前人在科学研究方面的结 论,并通过实际观察和研究,加以修正补充,从 而取得许多极有价值的科学成果。

? 其主要贡献在数学、天文历法和机械三方 面。祖冲之对于自然科学和文学、哲学都 有广泛的兴趣,特别是对天文、数学和机 械制造,更有强烈的爱好和深入的钻研。

数学成就
? 他写的《缀术》一书,被收入著名的《算经十书》中,作为唐代国子 监算学课本,可惜后来失传了。 ? 祖冲之算出π的真值在3.1415926和3.1415927之间,相当于精确到 小数第7位,简化成3.1415926,成为当时世界上最先进的成就。祖 冲之入选世界纪录协会世界第一位将圆周率值计算到小数第7位的科 学家,创造了中国纪协世界之最。这一纪录直到15世纪才由阿拉伯数 学家卡西打破。 ? 给出π的两个分数形式:22/7(约率)和355/113(密率),其中密 率精确到小数第7位,在西方直到16世纪才由荷兰数学家奥托重新发 现。 ? 和儿子祖暅一起圆满地利用「牟合方盖」解决了球体积的计算问题, 得到正确的球体积公式。

?祖冲之对圆周率数值的精确推算 值,用他的名字被命名为“祖冲 之圆周率”,简称“祖率”。
?南北朝的时候,祖冲之为了计算 圆周率,他在自己书房的地面画 了一个直径1丈的大圆,从这个 圆的内接正六边形一直作到 12288边形,然后一个一个算出 这些多边形的周长。那时候的数 学计算,不是用现在的阿拉伯数 字,而是用竹片作的筹码计算。 他夜以继日、成年累月,终于算 出了圆的内接正24576边形的周 长等于3丈1尺4寸1分5厘9毫2丝6 忽,还有余。因而得出圆周率π 的值就在3.1415926与3.1415927 之间,准确到小数点后7位,创 造了当时世界上的最高水平。

天文历法
? ? ? ? ? ? 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》及为《大明 历》所写的驳议中。 《大明历》在祖冲之生前始终没能采用,直到梁武帝天 监九年(公元510年)才正式颁布施行。 《大明历》成就: 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。 定一个回归年365.24281481日(今测为365.24219878日),直到南宋宁宗 庆元五年杨忠辅制统天历以前,它一直是最精确的数据。 采用391年置144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。 定交点月日数为27.21223日(今测为27.21222日)。交点月日数的精确测得 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元嘉十三年 (公元436年)到大明三年(公元459年),23年间发生的4次月食时间,结 果与实际完全符合。 得出木星每84年超辰一次的结论,即定木星公转周期为11.858年(今测为 11.862年)。 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。 提出了用圭表测量正午太阳影长以定冬至时刻的方法。

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? 机械制造 ? 设计制造过水碓磨、铜制机件传动的指南车、千 里船、定时器等等。 ? 其他成就 ? 他在音律、文学、考据方面也有造诣,他精通音 律,擅长下棋,著作有《释论语》、《释孝经》、 《易义》、《老子义》、《庄子义》及小说《述 异记》等,均早已遗失。 ? 是历史上少有的博学多才的人物。

? 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”,把 小行星1888 命名为“祖 冲之小行 星”。


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