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祖冲之和他的科学世家

1981-01-01刘连源

青年文摘·上半月 1981年4期
关键词:日数历法圆周率

刘连源

祖冲之(公元420-500),字文远,范阳道县(今河北涞水县)人,是我国南北朝时代的伟大科学家。

祖冲之从小就喜欢学习。他爱好自然科学、文学和哲学,尤其对天文历法、数学和机械制造更有特殊的浓厚兴趣。由于兴趣广泛,博览群书,使他在青年时代就有了博学的名气,受到了宋孝武帝的重视。由于他以严谨的治学态度,刻苦钻研,躬亲实践,在天文历法、数学和机械制造诸领域都为人类做出了巨大贡献。他不仅成了一位不朽的数学家、卓越的天文学家,还是一位造诣颇深的音乐家和文学家。

祖冲之一生中最突出的成就是在数学方面。他是研究历法时,为了计算日月星辰在天空中的位置,才开始了对数学的研究。他对汉朝以来第歆、张衡、刘徽、王蕃、皮延宗等人所探求过的圆周率真值,进行了深入而系统的研究,终于第一次把圆周率的真值推算到了小数点以后的第七位,把它定在3.1415926与3.1415927之间。

祖冲之在天文历法方面也取得了巨大成就。他创制出了称为《大明历》的新历法。《大明历》测算出一回归年的日数是365.2428日,与近代科学所得日数仅相差约五十秒,测算出的月亮环行一周的日期相差不到一秒钟!在当时的科学技术条件下,竟能取得如此之高的科学成就,实在令人叹为观止。

祖冲之还精通机械制造。他为齐高帝制造的一辆指南车,内部构件精巧,车子可任意旋转而不迷失方向。他创制的一艘“千里船”,日行可达百余里。他革新的水推磨,也很受人们的欢迎。

根据有限的史料记载,祖冲之的家庭是个人才辈出、父子相传的科学世家。他的祖父祖昌,在宋朝时作大匠卿,是专门给朝廷管理营造建筑的最高官员。祖冲之的儿子祖暅之,也是一位伟大的数学家。他在公元五世纪就完全解决了球的体积问题,提出了“幂势既同,则积不容异。”后人用他的名字将其命名为“祖暅原理”。象他父亲一样,祖暅之对天文历法也很有研究,他造的铜日壶(测日影器)和漏壶(滴水计时器),都是精密度很高的科学仪器。祖暅之的儿子祖皓,同样是从小就传习家学,擅长历算。

(摘自1981年2月21日《河北日报》)(插图:邓中和)

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