祖冲之是世界史上声名显赫的理科生,笔者感觉他比近代的“牛顿”成就大多了 。祖冲之是数学家、天文学家、哲学家、机械师,在天文、历法、数学、机械的领域,当时是绝对领先世界的 。
一 , 祖冲之的家庭熏陶 。
公元429年,欧洲的日耳曼人在匈奴的压迫下,开始大举南侵罗马帝国,并进入不列颠群岛 。
这一年,北朝的拓跋焘带兵进攻柔然 , 一直打到贝加尔湖畔,攻占了整个蒙古高原 。
同年4月20日,在南朝宋国首都建康(今南京),一户姓祖的士族家里,祖冲之出生了 。
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祖冲之的祖上,是从中原南迁的士族 。祖冲之不爱享受优越的物质生活,不爱做官,唯独对理科情有独钟 。
祖冲之的祖父和父亲,都是管理土木工程的大员,对理科有深厚造诣 。天赋异禀的祖冲之从小受熏陶,还读了不少理科方面的书 。在前代巨擘张衡、马钧、刘徽的基础上,做出了自己的贡献 。
二,祖冲之的数学成就 。
1 , 推算圆周率 。
三国以前,人们认为“径一周三”(即圆的直径与圆的周长之比例为一比三 。) 。东汉的张衡用实验的方法计算出圆周率是3.162,天文学家王蕃同样采用实验的方法,算出圆周率是3.155 。
三国时代的数学家刘徽,在计算圆的面积的基础上 , 独创“割圆术” 。将圆分割成多边形,分割的次数越多,多边形的面积就越接近圆的面积 。无穷的分割下去 , 就和圆无限的近似了 。
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在割圆术的基础上,可以得出任意精确度的圆周率 。刘徽利用割圆术,把圆周率推算到3.1416 。
祖冲之在刘徽的基础上,利用割圆术计算11 次,分割圆为12288边形 。把圆周率推算到3.1415926和3.1415927之间,祖冲之还提出圆周率的约率:22/7;密率:355/113 。
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在圆周率的计算上,祖冲之表现出的毅力、天赋让人大为惊叹 。后人将约率称为“祖冲之圆周率”,简称“祖率” 。祖冲之在圆周率的计算上取得的成就,让后人膜拜了1000多年 。
【祖冲之是哪个朝代的数学家 祖冲之是什么时期】2,其它数学成就 。
祖冲之还著有学术性极强的《缀术》,里面提出了了“开差立”“开差幂”,计算方法涉及到了用三次方程求解的问题 。
《缀术》被列入《算经十书》,广泛流传于日本、朝鲜等地 。但是由于《缀术》专业性太强 , 看懂的人太少而刊印极少,逐渐失传了 。
三,其它方面的成就 。
1,祖冲之还根据自己观测的和计算,改进了历法,制定了《大明历》 。
《大明历》的准确度,是让人称赞的 。例如:
祖冲之推算出,一个回归年的长度为365.2428141日,比今天的推算仅相差46秒 。
大明历中还使用了岁差,祖冲之算出岁差是每45年51个月后退一度,而现代的精确计算是每71年8个月向后退一度 。
祖冲之还相当准确的计算出,月亮相继两次通过同一交点的时间为27.2123日 。因此,大明历对日食、月食的预报很准确 。
祖冲之于462年把《大明历》献给宋孝武帝,经过学者辩证后于465年正式使用 。
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2,其它方面的贡献 。
祖冲之在严谨的观测基础上,对五大行星的运行轨道,运行周期进行准确的推算 。祖冲之研究之余,还精通音乐,对老庄哲学、佛学颇有研究 。
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