白晶
仰望星空的小孩子
1 500多年前的中國,當時正處于南北朝時期。
風景秀麗的江南,天剛蒙蒙亮。
一戶人家傳來了朗朗的讀書聲。
“學而時習之,不亦樂乎……”一個稚嫩的聲音念起來略顯生疏,他正在背誦古文。
這個勤奮的小孩子就是祖沖之。
站在旁邊的,是他慈祥的爺爺。
“爺爺,你看,天上的那顆星星真亮!”小祖沖之忽然把書往桌上一放,指著微微亮的天空對爺爺說。
“噢,那是啟明星?!睜敔敎睾偷卣f。
“它為什么叫這個名字?”小祖沖之打破沙鍋問到底。
“問得好,”爺爺露出了滿意的笑容,“黎明的時候,天空就會出現(xiàn)它的身影,人們覺得它是天要亮的信號,所以就叫它啟明星?!?/p>
“太好玩了!我也認識啟明星啦!”小祖沖之高興得直跳。
“爺爺,你說晚上的時候,天空為什么有那么多星星,還一眨一眨的?還有月亮,為什么有時候圓,有時候卻只是個月牙?”
“噢……這個說來可就話長了……”爺爺耐心地給小祖沖之講著。
小祖沖之聽得入了迷。
“爺爺,以后每天晚上我都出來看星星,你說行不行?”小祖沖之央求爺爺。
“好呀!”看到小祖沖之這么愛學習,爺爺高興還來不及呢!
從此,這個小院子里,每天晚上就多了一道風景線,小祖沖之癡迷地望著星空,爺爺在一邊耐心地講著什么。
有一天,爺爺帶小祖沖之去拜訪一位叫何承天的官員。
對于這次做客,小祖沖之可是期待了很久。他早就聽說,何承天是個非常懂天文的人,正好有一肚子問題要問他呢!
到了主人家,何承天看著這個小不點,微笑著說:“研究天文是很辛苦的事情,既不能靠它升官,也不能靠它發(fā)財,你為什么要研究它?”
小祖沖之抬起倔犟的腦袋,用堅定的語氣說:“我不求升官發(fā)財,我只想弄清楚天地間的秘密?!?/p>
“好!好!有出息!”望著眼前的小孩子,何承天忍不住豎起了大拇指。
發(fā)明新歷法
一眨眼,十多年過去了,當年那個仰望星空的小孩子,已經(jīng)成了當時最著名的大數(shù)學家。
年齡雖然變了,身份也變了,但祖沖之愛觀察、愛探索的精神依然沒有改變,反而更強烈了。
就是憑借這種精神,祖沖之發(fā)現(xiàn)了一個大問題。
自古以來,為了農(nóng)業(yè)需要,比如什么時候播種,什么時候收割……咱們中國的勞動人民很早就發(fā)明了歷法——一個月大概29天多一點,一年12個月。有時候,還會把一年規(guī)定為13個月——這樣的年份被稱為“閏年”。
祖沖之通過自己的觀察,發(fā)現(xiàn)這樣的計算方法并不是很準確。長期的探索之后,祖沖之發(fā)明了一種新歷法——《大明歷》。
為什么叫《大明歷》呢?因為當時的年號叫大明,所以,這個新歷法就叫《大明歷》。
祖沖之興沖沖地拿著這個《大明歷》去找皇帝,希望皇帝讓天下實行這個新歷法。
結果,一場聲勢浩大的宮廷辯論賽就此拉開了序幕。宮廷里的最佳辯論手皇帝手里拿著《大明歷》,半天沒言語。這個歷法到底好不好?皇帝也不知道。因為,他也是個超級大外行。
算了,既然自己不懂,干脆把大臣都叫來得了。
什么?祖沖之要實行新的歷法?
這個叫祖沖之的家伙,竟然敢動老祖宗傳下來的東西?
聽到這個消息,大臣們都從家里一溜煙跑了出來。
皇宮馬上展開了一場辯論賽。
其中,一個叫戴法興的大臣反對聲最強烈。
“啟稟皇帝,歷法是老祖宗傳下來的,怎么能改動?這是對祖宗的大不敬!”戴法興覺得改歷法,絕對是大逆不道。
“歷法是老祖宗定的,這沒錯??墒牵献孀阱e了,我們要跟著一直錯下去嗎?”祖沖之面無懼色。
“你怎么知道老祖宗錯了?他們可都是圣人。”戴法興不相信圣人還能犯錯。
“看這些,”祖沖之拿出一大堆草稿,上面密密麻麻地記載著什么。“這些都是我觀察計算的結果,我敢保證,以前的歷法絕對有錯誤!”
辯論還在繼續(xù)。
無論戴法興找什么理由,祖沖之都能找到證據(jù)把他駁倒。
其他的大臣都驚呆了:平時看起來謙虛勤奮的祖沖之,說起話來竟然這么井井有條,簡直就是最佳辯手嘛!
辯論結束后,皇帝也心服口服——不管以前的歷法是誰傳下來的,從今以后,采用祖沖之的《大明歷》!
這個《大明歷》到底有多精確呢?
看看下面這個就知道了。
《大明歷》測定的兩年冬至之間的天數(shù),跟現(xiàn)代科學測定的差距只有50秒。測定月球繞地球轉(zhuǎn)一周的天數(shù),跟現(xiàn)代科學測定的相差不到1秒。
這個《大明歷》,開辟了歷法史的新紀元。
超級發(fā)明家
祖沖之除了喜歡鉆研數(shù)學和天文,還喜歡搞發(fā)明創(chuàng)造。
傳說遠古的時候,有一種神奇的車,名叫指南車。車里裝有機械,車上面有個小木人。無論車子怎么轉(zhuǎn),小木人的手都會指向南方。這樣即使在大霧的天氣里,也不會迷路。
皇帝聽到了指南車的事情后,非常有興趣,找誰來試試呢?
那還用說,當然是祖沖之啦!
祖沖之鉆研了一陣子,還真造出了指南車。
人們又驚訝了:原來祖沖之除了會計算,還是個超級發(fā)明家!
為了讓農(nóng)民不那么辛苦,祖沖之還發(fā)明了很多有用的勞動工具。
他看到人們磨米很辛苦,就在以前磨米機的基礎上加以改進,發(fā)明了一種新式磨米機,效率比以前高了一大截。在今天,有很多地方,依然在使用當年祖沖之發(fā)明的磨米機。
祖沖之還設計制造了一種千里船。在當時的人們看來,速度快得驚人—— 一天能夠行駛一百多里。人們都說:“岸上跑得最快的是千里馬,水里跑得最快的呢,就是祖沖之的千里船!”
在月球留名
祖沖之最為世人所熟悉的成就就是精確計算出了圓周率。
什么叫圓周率?
線段AB通過圓心,叫做這個圓的直徑。
從A點沿著圓走一圈再回到A點,經(jīng)過的長度就叫做這個圓的周長。
用周長除以直徑,就是圓周率。
無論這個圓多大,周長除以直徑都是固定的數(shù)值。
這個數(shù)值雖然好計算,但是想把它精確下來,卻非常難。
通過復雜的計算,祖沖之把圓周率精確到了3.1415926與3.1415927之間,誤差不超過一千萬分之一!
而國外數(shù)學家獲得同樣的結果,已經(jīng)是一千多年以后的事了。
祖沖之在數(shù)學、天文學方面,為世界作出了偉大的貢獻。為了紀念他,科學家把月球上的一座環(huán)形山,命名為“祖沖之山”。
1977年7月,中國科學院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)了四顆小行星,同樣也是為了紀念他,其中的一顆小行星就被命名為“祖沖之星”。