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南北朝的“最強(qiáng)大腦”

2024-12-31 00:00:00
關(guān)鍵詞:劉徽祖沖之邊數(shù)

祖沖之(429—500年),字文遠(yuǎn),中國南北朝時期杰出的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家,原籍范陽郡遒縣(今河北淶水縣)。他在曹魏數(shù)學(xué)家劉徽割圓術(shù)的基礎(chǔ)上推算圓周率。劉徽認(rèn)為,當(dāng)圓內(nèi)接多邊形邊數(shù)無限增加時,其周長就越接近圓周長,圓內(nèi)接多邊形邊數(shù)無限多時,其周長的極限即為圓周長。在這種思想指導(dǎo)下,他創(chuàng)立了割圓術(shù),據(jù)此推算出圓周率值為π=3.14,后世稱為“徽率”。祖沖之在此基礎(chǔ)上繼續(xù)推算,求出精確到第七位有效數(shù)字的圓周率值:3.1415926<π<3.1415927,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在世界前列。一千年后,15世紀(jì)的阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家阿爾·卡西以及16世紀(jì)的法國數(shù)學(xué)家韋達(dá)才求出更精確的數(shù)值。為了計算方便,祖沖之還求出用分?jǐn)?shù)表示的兩個圓周數(shù)值,一個是355/113,稱為密率;一個是22/7稱為約率。直至16世紀(jì),歐洲數(shù)學(xué)家鄂圖和安托尼茲才得出這個密率數(shù)值。

祖沖之還指出劉歆、張衡、劉徽、何承天的不足,改革歷法,在宋大明六年(462年)完成了《大明歷》。他首先把歲差的存在應(yīng)用到歷法中,這對歷法推算精度的提高有重要作用。祖沖之完成《大明歷》后,上表給宋孝武帝,要求推行新歷,遭到寵臣戴法興的反對,他無視祖沖之提出的“冬至所在,歲歲微差”的事實(shí),以冬至點(diǎn)是“萬世不易”的陳腐觀點(diǎn),指責(zé)祖沖之“誣天背經(jīng)”。經(jīng)歷宋、齊兩朝,直到他死后十年,才在他的兒子祖暅的堅決請求下,于梁天監(jiān)九年(510年)正式頒行大明歷。

祖沖之博學(xué)多才,不僅在天文學(xué)和數(shù)學(xué)上頗有建樹,還精通文學(xué)、哲學(xué)、機(jī)械制造和樂理音律。他曾在“歷議”中寫下:“愿聞顯據(jù),以核理實(shí)?!币馑季褪钦f為了明辨是非,他愿意彼此拿出證據(jù)來討論。他還曾主張決不“虛推古人”,認(rèn)為今人不能把自己束縛在古人的結(jié)論之中,一定要親自進(jìn)行測量和推算。也正是在這樣的理念下,他才能“親量圭尺,躬察儀漏,目盡毫厘,心窮籌策”。在數(shù)學(xué)、天文學(xué)等諸多領(lǐng)域都作出了突出貢獻(xiàn)的祖沖之,真可謂是我國南北朝時期的“最強(qiáng)大腦”!

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