我國古代有一對父子兩人都是數學家,還發明了千裡船、定時器等

2020-12-07 百家號

祖衝之是我國南北朝時期的科學家、數學家,他為中國乃至世界的科學發展作出了巨大的貢獻。俗話說得好:虎父無犬子,祖衝之是一位偉大的數學家,他的兒子祖𣈶之也是一位成績斐然的數學家。

祖衝之

祖衝之在數學、天文曆法和機械方面都有所突破,他撰寫了《綴術》一書,該書被收人《算經十書》中,是我國古代重要的數學著作。要說祖衝之最偉大的貢獻就要數他在圓周率上的突破了。在古代,科技水平很低,沒有計算機,人們計算完全是靠腦子和算籌。

然而,相衝之不怕辛苦,不怕麻煩,他自行推算圓周率,把π的值推算到了3.1415926至3.11415927之間,這是當時世界上最先進的成果,也展現了當時中國高超的數學水平。從當時的數學水平來看,祖衝之很可能是繼承了數學家劉微所創立和首先使用的割圓術並且加以發展,因此獲得了超越前人的重大成就。

此外,祖衝之還完善了中國曆法,他創作的《大明曆》讓中國曆法產生了一次大變革。祖衝之還改進了閏法,他把19年7國改為了391年144閏,讓中國的曆法變得更加精確。祖衝之還首次測出了交點月的日數,並規定了一回歸年的長度為365.24281481日,其誤差僅僅有50秒左右。

同父親一樣,祖𣈶之也是一位很有建樹的數學家。受父親的薰陶,祖𣈶之從小就對數學產生了濃厚的興趣,他繼承父親的研究,創立了球體體積的正確算法。

祖𣈶之

在天文方面,祖𣈶之也能繼承父業。他曾著《天文錄》三十卷,《天文錄經要訣》一卷,可惜這些書都失傳了。在父親創作《大明曆》時,祖𣈶之也給予了父親很多意見。 此外,祖𣈶之還製造過記時用的漏壺,漏壺造得非常精巧,時間誤差極小。

當然, 父子二人並不是各自為戰,祖𣈶之創立的球體體積的正確算法就是父子二人共同努力的結果 。他們當時採用的一條原理是:冪勢既同,則積不容異。意思是說:位於兩個平行平面之間的兩個立體,被任意一個平行於這兩個平面的平面所截,如果兩個截面的面積始終相等,則這兩個立體的體積也是相等的。這一研究成果在西方被稱為「卡瓦列利原理」,不過,發現這個原理的義大利數學家卡瓦利列要比祖衝之父子倆晚了一千多年呢。

這一原理的發現對數學產生了深遠的影響,在這個原理基礎之上,更多的數學理論被研究出來,大大促進了數學的發展,為了紀念祖氏父子發現這一原理,數學上把這一原理稱為「祖𣈶之原理」,也就是我們所說的「等積原理」。

此外,祖衝之不僅僅是一位數學家,他還是一位傑出的機械專家,他造出了早已失傳的指南車、千裡船、水碓磨和定時器等很多機械。

此外,祖衝之在音律、文學、考據方面也有很深的造詣,他精通音律, 擅長下棋,還有很好的文學素養,他寫有小說《述異記》,是我國古代歷史上一個博學多才的人物。

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