博學多才祖沖之

前言

接受過教育的中國人都知道一個名詞——圓周率，也都知道一個名字——祖沖之。    在讀小學的時候，數(shù)學老師就教我們說，所有的圓周長度和直徑的長度的比值是一個定數(shù)。等到·上初中之后，數(shù)學老師又開始教我們這個定數(shù)——圓周率。當年的我一直在琢磨：南北朝的祖沖之怎么就能精確到小數(shù)點后的第6位數(shù)呢？在14世紀的中國，即歷史上的南北朝時期，數(shù)學水平又達到了怎樣一個高度呢？為什么得出這樣一個數(shù)字呢？    沒有想到，最先除去我心頭一部分疑惑的卻是歷史老師’。歷史老師、指著教科書上一個額頭寬廣、相貌清瘦的老人圖像，說這就是祖沖之，你們看看，挺面熟吧？原來我們教室的墻上都貼著他的畫像。祖沖之把圓周率精確到小數(shù)點后第6位，這個紀錄保持了上千年。南北朝時期的中國，數(shù)學水平遙遙領先于其他國家，直到一千多年后歐洲人才將圓周率計算到小數(shù)點后第6位。但是，圓周率究竟是怎樣計算出來的，歷史老師似乎對歷史更感興趣，自豪的是那段我們中華民族引以為傲的歷史。如何得來圓周率依然只是說出了一個結果，過程一筆帶過。    一次偶然的機會，我從父親的書架上的《隋書·律歷志》中翻到一段文字：“宋末，南徐州從事史祖沖之，更開密法，以圓徑一億為一丈，圓周盈數(shù)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽，肭數(shù)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽，正數(shù)在盈肭二限之間。密率，圓徑一百一十三，圓周三百五十五。約率，圓徑七，周二十二?！本€索卻又戛然而止，書上只記載了祖沖之給出的圓周率介于3.1415926和3.1415927之間的這個答案，以及關于兩個π的近似數(shù)355/113和22/7，其過程依然懸而未決。遍尋歷史之后，才知道其實祖沖之如何算出圓周率的第6位數(shù)的過程依然懸而未決，是個歷史疑題。    但是從計算出圓周率的小數(shù)點后第6位數(shù)之前的前人的數(shù)學成就來看，就不難發(fā)現(xiàn)，歷史其實是一個承前啟后的過程。首先祖沖之的家世決定了他能受到的教育，比如精通歷法和音律等，甚至編撰了當時的國子監(jiān)數(shù)學教材《綴術》，這些都為他日后對圓周率進行大量的科學計算打下了堅實的基礎。其次是當時中國的數(shù)學水平已經(jīng)達到了一定高度。比如《周髀算經(jīng)》《海島算經(jīng)》《孫子算經(jīng)》《夏侯陽算經(jīng)》《張丘建算經(jīng)》五部權威的數(shù)學著作，成書都在祖沖之撰寫《綴術》之前，都是前人的研究成果，而祖沖之正是站在前人的肩膀上，數(shù)學理論水平達到了更高的高度，圓周率的計算技巧極有可能就是這五部書的研究成果。后來唐朝的國子監(jiān)將前五部書，加上祖沖之的《綴術》，再加上后來的《五經(jīng)算術》《五曹算經(jīng)》和《緝古算經(jīng)》合稱為“算經(jīng)十書”，用作國學教材。那個時代的數(shù)學成就，也達到了世界巔峰，遠超其他國家。    祖沖之這位科學家，不僅為我國數(shù)學的發(fā)展傾盡了畢生精力、為我國的數(shù)學成就立于世界民族之林作出了巨大貢獻而受到后人的敬仰，更因為他是一個多面手，他同時也是一個天文學家、機械制造專家。他關注民生，他在機械制造等方面的發(fā)明創(chuàng)造，促進了社會生產的發(fā)展。    同樣，歷史是一脈相承的，又是不斷創(chuàng)新的，并且重在一個“新”字。祖沖之在前人歷法的基礎上，發(fā)現(xiàn)并完善了歷法。我國古代的勞動人民，很早就開始探索日月星辰的變化之道和世上萬物的榮枯規(guī)律，制定出符合日月運行和萬物生長的歷法。在祖沖之生活的時代，就已經(jīng)有了較完善的歷法指導農耕，作用于人們的生活，比如《春秋四分歷》《太初歷》《后漢四分歷》《元始歷》《元嘉歷》等。    我們知道，地球繞著太陽公轉和月亮繞著地球自轉一周的時間是不同的。當時的歷法，為了讓地球繞太陽一周的日子能和月亮繞地球一周的日子合拍，采用了一種特殊的方法——閏年法，規(guī)定十九年七閏。就是說在每十九年里，設置七個閏年，閏年的意思就是比平時多一個月。實際上這是一種和稀泥的辦法，不夠嚴謹、周密、精確。    祖沖之查閱古人制定的歷法書，不拘泥于漢民族的歷法，從十六國時期的北涼(397—439年)趙榧所制的《元始歷》中，發(fā)現(xiàn)了六百年二百二十一閏的新的制歷書方法，更科學、更嚴謹，便開始萌發(fā)制造新歷法的念頭。    我們現(xiàn)在沿用的《大明歷》，即沿用至今的農歷，符合農時，四季分明，符合萬物生長榮枯規(guī)律，為我國作為農業(yè)大國的生產水平不斷提高作出了不可估量的貢獻。    1500多年前的祖沖之就能精確地計算出精確到小數(shù)點后6位數(shù)的圓周率，除了和他的積極進取、嚴謹務實的科學態(tài)度有關之外，還和當時的時代大背景密不可分，他占盡了天時、地利、人和的優(yōu)勢。    首先說天時。祖沖之生長的南京，為六朝古都。在南北朝時期的南京城，作為經(jīng)濟和政治中心，不僅人口過百萬，也是當時的世界第一大城市，其在各個學科上的成就足以和西方最輝煌的“古羅馬文明”相媲美。尤其是農業(yè)與手工業(yè)的不斷發(fā)展，對天文和歷法等學科以及相關科技提出了新的要求，促成了一個個天文學家和數(shù)學大家的出世，具有濃厚的學術研究氛圍。    再說地利。據(jù)史書記載，在南朝劉宋孝武帝在位期間，即公元454到465年問，祖沖之得到賞識，到由朝廷設置的國家最高學術機構“華林學省”和“總明觀”進行各科學術研究。在這兩個機構里，祖沖之如魚得水。    最后說人和。據(jù)史書記載，祖沖之的祖父祖昌曾任劉宋的“大匠卿”，為當時管理朝廷建筑的一名官員，家中關于算籌方面的書籍、各種歷法資料應有盡有，而且家中門風端正、務實，盡管經(jīng)歷了戰(zhàn)亂、朝代更迭等，但讀書的傳統(tǒng)不改，從不因為外界的改變而中斷求知和研究的道路。這種堅持，使得祖沖之年紀輕輕就顯露出超群的知識量和謹慎的科學態(tài)度。一旦時局穩(wěn)定下來，祖沖之便能拿出自己的學術成果。    天時、地利、人和，三者相合，則大師成矣。

內容概要

　　祖沖之是世界科學史上一位劃時代的偉人。他推算的圓周率精準度領先了世界其他民族一千多年，他制定的《大明歷》沿用至今，人們將月球背面的一座環(huán)形山命名為“祖沖之環(huán)形山”把小行星1888命名為“祖沖之小行星”……
　　《走進先賢普及讀本:博學多才祖沖之》講述了祖沖之在那個黑暗動蕩的南北朝是怎樣不甘寂寞、在淡泊中對科學的真諦上下求索的艱難歷程。他留給了后世人們最寶貴的精神財富，他展示了中華民族心憂天下的科學家的精神境界。
一個民族的復興離不開科技的進步，我們需要祖沖之這樣的啟明星照亮我們前行的路。

作者簡介

　　王芳，筆名：子非魚，金牛座，80群體的頭牛，對于文字一道固執(zhí)守望，樂在其中。
　　2009年7月份開始編撰過佛教飲食類、生活類百科全書。2011年初創(chuàng)作了大型國學《易經(jīng)》的少兒動漫圖本《星圖之路》。

書籍目錄

第一章 如琢如磨雕琢璞玉
　璞玉出世
　祖沖之挨打
　開啟理想之門
　神秘的星空
　哭泣的放牛娃
　爺爺講的故事
　玉汝于成
　司天官
第二章 澤被千秋《大明歷》
　南徐州的歲月
　五大行星運行周期和交點月
　歲差的引進
　祖沖之收“師”為徒
　成就《大明歷》
　剮出心裁斗權貴
　為科學再斗權貴
第三章 享譽萬世圓周率
　“癡傻”的少年郎
　動蕩歲月的堅守
　難解的圓周
　師法前人
　驗證割圓術
　盈數(shù)和肭數(shù)
　數(shù)萬次的算籌
　圓周率的歷史意義和現(xiàn)實意義
　“祖啦原理”
第四章 計量學領域的成就
　復原指南車
　保存茍勖律尺
　校正旁誤差
　精確測量時間
第五章 機械制造領域的成就
第六章 科學巨匠光耀環(huán)宇
附錄1
附錄2

章節(jié)摘錄

版權頁：改革開放以來，中國數(shù)學更是進入了前所未有的良好的發(fā)展時期，特別是涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的、活躍于國際數(shù)學前沿的青年數(shù)學家。改革開放以來的20多年是我國數(shù)學事業(yè)空前發(fā)展的繁榮時期。中國數(shù)學的研究隊伍迅速擴大，研究論文和專著成十倍地增長，研究領域和方向發(fā)生了深刻的變化。我國數(shù)學家不僅在傳統(tǒng)的領域內繼續(xù)作出了成績，而且在許多重要的過去空缺的方向以及當今世界研究前沿都有重要的貢獻。在世界各地許多大學的數(shù)學系里都有中國人任教，特別是在美國，中國數(shù)學家還在大多數(shù)名校占有重要教職。在許多高水平的國際學術會議上都能見到作特邀報告的中國學者。在重要的數(shù)學期刊上，不僅中國人的論著屢見不鮮，而且在引文中，中國人的名字亦頻頻出現(xiàn)。在一些有影響的國際獎項中，中國人也開始嶄露頭角。這一切表明，我國的數(shù)學研究水平比過去有了很大提高，與世界先進水平的差距明顯地縮小了，在許多重要分支上都涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的成果和學術帶頭人。中國人在國際數(shù)學界的地位空前提高了。李文林研究員表示，中國數(shù)學的今天，是幾代數(shù)學家共同拼搏奮斗的結果。

編輯推薦

《走進先賢普及讀本:博學多才祖沖之》是由中國社會出版社出版的。

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