公共便所学生会长里番:祖冲之除了计算圆周率之外,还有哪些成就?

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/28 12:56:30

学过数学的人都知道圆周率π,即对于任意一个圆,无论半径是多少,圆周与直径的比总是一个定值,这个值就是π,但如何计算π值却是一个很复杂的问题,比如要使π的值精确到6位小数,误差不超过一千万分之一,通常要从圆内接正六边形面积算起一直算到圆内接正24576边形的面积,这需要对9位数进行100多次复杂的运算,其中还包括开方.中国古代南北朝时期的一位数学家创造了这个奇迹,他算出π在3.1415926和3.1415927之间,这个惊人的世界记录保持了1000多年.这位数学家就是祖冲之.
祖冲之还确定了两个分数形式的π值:约率22/7(π≈3.14)和密率355/113(≈3.1415929),这两个值都是π的渐进分数,其中密率355/133直到16世纪才被欧洲人重新发现.祖冲之还和儿子祖暅圆满地解决了球体积的计算问题,得到了正确的球体积公式,并提出了后人所称的“祖暅原理”这个原理直到17世纪才由意大利数学家卡瓦列里重新发现。
祖冲之是一位博学多才的科学家。他创制了《大明历》,最早把岁差引进历法;设计制造过多种机械,包括铜制机件传动的指南车、日行千里的“百里船”、记时器漏壶和欹器等;还精通音律。

祖冲之的主要成就在数学、天文历法和机械制造三个领域。此外祖冲之精通音律,擅长下棋,还写有小说《述异记》。祖冲之著述很多,但大多都已失传。祖冲之是一位少有的博学多才的人物。祖冲之的儿子祖也是中国古代著名数学家。

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1888命名为"祖冲之小行星"。

祖冲之在天文历法方面的贡献

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。

祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)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.这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理,但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为“祖暅原理”。

学过数学的人都知道圆周率π,即对于任意一个圆,无论半径是多少,圆周与直径的比总是一个定值,这个值就是π,但如何计算π值却是一个很复杂的问题,比如要使π的值精确到6位小数,误差不超过一千万分之一,通常要从圆内接正六边形面积算起一直算到圆内接正24576边形的面积,这需要对9位数进行100多次复杂的运算,其中还包括开方.中国古代南北朝时期的一位数学家创造了这个奇迹,他算出π在3.1415926和3.1415927之间,这个惊人的世界记录保持了1000多年.这位数学家就是祖冲之.
祖冲之还确定了两个分数形式的π值:约率22/7(π≈3.14)和密率355/113(≈3.1415929),这两个值都是π的渐进分数,其中密率355/133直到16世纪才被欧洲人重新发现.祖冲之还和儿子祖暅圆满地解决了球体积的计算问题,得到了正确的球体积公式,并提出了后人所称的“祖暅原理”这个原理直到17世纪才由意大利数学家卡瓦列里重新发现。
祖冲之是一位博学多才的科学家。他创制了《大明历》,最早把岁差引进历法;设计制造过多种机械,包括铜制机件传动的指南车、日行千里的“百里船”、记时器漏壶和欹器等;还精通音律。

[祖冲之] 纪33?4—2 祖冲之(429—500年),南北朝时代南朝数学家、天文学家。字文远。范阳乃。(今河北涞水县北)人。祖冲之在前人推算圆周率的基础上,利用割圆术的方法继续推算,得出圆周率值在3.1415926和3.1415927之间。他还确定圆周率的两个分数形式的近似值,约率为22/7,密率为335/113。一千多年后,德国的渥脱和荷兰的安托尼兹才先后提出同祖冲之密率相同的数值。他在编制新历法《大明历》时,首次应用了岁差数值,这在世界上是个创举,也是我国历法史上一项划时代的成就。他推算一个回归年的日数是365.2428日,和现测数值很接近。

祖冲之:南朝最伟大的科学家

宋孝武帝即位之后,南朝宋王朝很快就衰落了。在这个时期,却出了一个杰出的科学家祖冲之。

祖冲之的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一个管理朝廷建筑的长官。祖冲之长在这样的家庭里,从小就读了不少书,人家都称赞他是个博学的青年。他特别爱好研究数学,也喜欢研究天文历法,经常观测太阳和星球运行的情况,并且做了详细记录。

宋孝武帝听到他的名气,派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。他对做官并没有兴趣,但是在那里,可以更加专心研究数学、天文了。

我国历代都有研究天文的官,并且根据研究天文的结果来制定历法。到了宋朝的时候,历法已经有很大进步,但是祖冲之认为还不够精确。他根据他长期观察的结果,创制出一部新的历法,叫做“大明历”(“大明”是宋孝武帝的年号)。这种历法测定的每一回归年(也就是两年冬至点之间的时间)的天数,跟现代科学测定的相差只有五十秒;测定月亮环行一周的天数,跟现代科学测定的相差不到一秒,可见它的精确程度了。

公元462年,祖冲之请求宋孝武帝颁布新历,孝武帝召集大臣商议。那时候,有一个皇帝宠幸的大臣戴法兴出来反对,认为祖冲之擅自改变古历,是离经叛道的行为。

祖冲之当场用他研究的数据回驳了戴法兴。戴法兴依仗皇帝宠幸他,蛮横地说:“历法是古人制定的,后代的人不应该改动。”

祖冲之一点也不害怕。他严肃地说:“你如果有事实根据,就只管拿出来辩论。不要拿空话吓唬人嘛。”

宋孝武帝想帮助戴法兴,找了一些懂得历法的人跟祖冲之辩论,也一个个被祖冲之驳倒了。但是宋孝武帝还是不肯颁布新历。直到祖冲之死了十年之后,他创制的大明历才得到推行。

尽管当时社会十分动乱不安,但是祖冲之还是孜孜不倦地研究科学。他更大的成就是在数学方面。他曾经对古代数学著作《九章算术》作了注释,又编写一本《缀术》。他的最杰出贡献是求得相当精确的圆周率。经过长期的艰苦研究,他计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上最早把圆周率数值推算到七位数字以上的科学家。

祖冲之在科学发明上是个多面手,他造过一种指南车,随便车子怎样转弯,车上的铜人总是指着南方;他又造过“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上试航过,一天可以航行一百多里。他还利用水力转动石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。

祖冲之死后,他的儿子祖暅(音gèng)、孙儿祖皓都继承了祖冲之的事业,刻苦研究数学和历法。据说祖暅在研究学问的时候,全神贯注,连天上打响雷也听不到。他常常一面走路,一面思考问题。有一次,他在路上走,前面来了个大官僚徐勉。祖暅根本没有发觉,一头就撞在徐勉身上。等到徐勉招呼他,祖暅才像梦中惊醒一样,慌忙答礼。徐勉知道他研究出了神,也没有责怪他。

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