祖衝之——傑出的數學家和天文學家

2020-12-11 袁老師聊歷史

祖衝之是我國南北朝時期的一位著名的科學家,他不但在數學方面,而且在天文曆法、機械製造等領域都作出了卓越的貢獻。公元429年,祖衝之出生於範陽道縣(今河北淶水縣)一個科學世家,生活條件優越。他自幼就特別喜歡數學,不喜歡讀那些枯燥的經書,也不喜歡背那些難懂的詩詞。他對仕途毫無興趣。為此,父親經常責罵他。祖父祖昌任大匠卿,主管土木建築。他常為祖衝之辯護說:「只會死記硬背,不肯動腦筋,又不會動手的人才真的沒有出息呢!」

因此,祖衝之特別喜歡和祖父在一起。祖父經常給他講一些建築知識,這對小衝之影響很大。無論去哪兒,祖父總把小衝之帶在身邊,以增加他對社會的了解,開闊視野,擴大知知識面。工地上有許多能工巧匠,他們個個能畫會算,祖衝之從心眼裡敬佩他們。平時,祖衝之和工地附近村裡的小孩兒們一起玩,這些小孩子會爬樹,認識很多的花、草、樹木、鳥兒和蟲子,還會遊泳。和他們在一起,祖衝之也學到了許多知識。晚上,他們在院子裡看星星,祖衝之會告訴那些孩子:「那是織女星,那是牛郎星,這兩顆星中間隔著的是銀河,你們瞧,那七顆星是北鬥星,北鬥星的把兒,是會隨著季節的變化而變化的」這些孩子很喜歡祖衝之,他們在起玩得非常開心。

祖衝之是個愛動腦筋的孩子,他經常向祖父提出一些問題,如:「月亮為什麼有的時候是圓的,像個盤子,有的時候是彎的,像把鐮刀?」「為什麼太陽白天出來,而月亮晚上出來呢?」「為什麼太陽會比月亮熱?」……為了解答祖衝之的問題,祖父找來一些文章讓他自己看,並說:「這是漢朝天文學家張衡的文章,認真看看,你會得到一些答案。」祖衝之如饑似渴地讀著這些文章。過了一段時間,祖父問他:「你現在知道月亮為什麼會有時圓、有時缺了嗎?」祖衝之說:「啊,我懂了。月亮本身是不會發光的,朝著大陽的一面有光亮,背著太陽的一面就沒有光亮。」他又接著說「人站在地球上看月亮,正對著陽光照射的一面時,就是滿月;側側對著陽光照射的一面時,就是半月;由於角度不同,所以月亮有時看起來像把鐮刀….」祖父聽了很高興,就繼續問他:「你說得對,如果日月相對,地球在中間,太陽光被球遮住了,照不到月亮上時,會發生什麼情況呢?」

祖衝之上立刻回答說:「發生月食!」祖父自然又是鼓勵他一番。從此,祖衝之對有關天文學的文章和書籍產生了濃厚的興趣。他看書時,還把祖父給他的小木球(有點像今天的地球儀)擺在面前,轉來轉去,進行研究。461年,祖衝之進入「華林學省」(國家學術研究機關)從事科學研究。他孜孜不倦地鑽研天文、曆法和數學等科學知識。對於農業生產而言,天文、曆法至關重要。為促進農業發展,祖衝之以滿腔熱情投人了天文曆法研究。他一面熟讀先輩科學家的論著,汲取營養,豐富自己;一面親自操作天文儀器觀測天象,從實踐中檢驗前人天文曆法理論正確與否,結果發現古代十一家曆法都有錯誤。當時實行的《元嘉歷》雖比古歷精密一些,但問題也不少。

主要缺陷在於《元嘉歷》推算日日月星辰的位置有偏差,所以推算出的節氣和所設的間月均欠精確。農民按《元嘉歷)生產,必然造成不應有的損失。於是,祖衝之決意改革舊曆。462年,祖衝之把他編制的新曆法獻給了皇帝,稱為《大明曆》。通過編制《大明曆》,祖衝之測得地球繞太陽一周的時間為365.242841481日,比現代測定的數值僅差50秒;測得月球繞地球一周的時間為29.21222日,比現代測算的數值相差不到1秒,其精確程度在當時世界上是最先進的。為了能替下當時採用的舊曆,頒行新曆,祖衝之與宋孝武帝的寵臣一一懂得天文、曆法的戴法興進行了面對面的辯論。戴法興是一個保守主義者,在辯論中提出了很多問題來難為祖衝之,企圖把祖衝之駁倒。

戴法興認為太陽的運動沒有一定的規律,日月星辰運動的快慢,凡人是不可知的,而且曆法是古代留傳下來的,不應隨便更改。他的這些保守的理論,都被祖衝之用事實一一駁回。辯論到最後,在場的多數大臣都認為祖衝之是正確的,而宋孝武帝通過雙方的辯論也知道了《大明曆》的優點,就決定在465年改用新曆。這場辯論也成為中國曆法史上著名的論戰之一。祖衝之在數學領域也取得了突出的成就。他按照劉徽的方法繼續計算下去,從正192邊形,一鼓作氣演算到正1536邊形,得出了圓周率在3.1415926到3.1415927之間,在世界數學史上第一次把圓周率推算準確到小數點後第7位。在國外直到1000年以後,阿拉伯數學家卡卡西計算到小數點後16位,才打破了祖衝之的記錄。祖衝之還明確指出了圓周率的上限和下限,用兩個高準確度的固定數作界限,精確地說明了圓周率的大小範圍。在歐洲,德國人奧託和荷蘭人安託尼茲得到這一結果,是在16世紀。

464年,祖衝之被調任為婁縣縣令。478年,祖衝之被調回建康,任謁者僕射。劉宋統治末年,守衛皇宮的禁衛軍頭目蕭道成打算造一輛好的指南車。這時祖衝之正在朝廷做謁者僕射,平時又有博學的名聲,於是蕭道成就去請求祖衝之,讓他想辦法重造一輛指指南車。祖衝神之答應了。經過反覆的試驗,祖衝之算準了每一個齒輪的半徑和齒距,叫銅匠依圖鑄造。最後製成了一具鋼製的機械,機械的上面插著一個小木人,它的右手前伸,手指指著前方。這輛銅製的指南車真是名副其實,不管怎麼轉動它,它都始終指向一個方向一一南方。這是項很少有過的高超技術。479年,在齊統治的前期,祖衝之發明了機械船,製造了水碓磨等糧食加工工具。494到498年之間,他又擔任長水校尉的官職,寫過一篇《安邊論》,很受齊明帝的欣賞。公元500年,祖衝之去世,終年72歲。

本文由袁老師聊歷史原創,歡迎關注,帶你一起長知識!

相關焦點

  • 數學家——祖衝之
    學習數學不單單是計算、解決問題等內容,我們還要多了解和學習數學文化。祖衝之,也許大家都聽說過,他是中國古代著名的數學家。但是,很多的夥伴對他在數學上的成就了解不夠深入,今天就和大家來一起聊一聊這位偉大的數學家。
  • 圓周率和數學家祖衝之
    圓周率和數學家祖衝之。祖衝之是我國古代著名的數學家,他的一生都鑽研自然科學。他終生主要研究都在數學,天文曆法和機器製造。祖衝之是南北朝時期河北淶源人。他的一生最偉大的成就就是把圓周率計算到小數點後七位,比歐洲科學家早了100多年。
  • 歷史上的數學家祖衝之為什麼被稱為大逆不道的人
    歷史上著名的數學家祖衝之,字文遠。他的祖籍是河北省淶水。,他的祖父祖昌為了避免戰亂搬到了江南。祖衝之出生在健康(南京)。除了在鎮江和崑山生活工作了幾年後,他就生活在南京。在古代,科學家可以說不曾受到社會的關注,祖衝之是在官方歷史上有科學貢獻的有能被記載的少數人之一。
  • 祖衝之和圓周率
    中國古代許多數學家都致力於圓周率的計算,而公元5世紀祖衝之所取得的成就可以說是圓周率計算的一個躍進。 祖衝之是中國古代偉大的數學家和天文學家。祖衝之於公元429年出生在建康(今江蘇南京),他家歷代都對天文曆法有研究,他從小就接觸數學和天文知識,公元464年,祖衝之35歲時,他開始計算圓周率。
  • 429年4月20日 數學家祖衝之誕辰
    429年4月20日 數學家祖衝之誕辰  隨著人類飛上太空,人們對月球的了解也越來越詳細。如今,人們已經繪製出詳細的「月圖」。在月亮背面的月圖上,你可以看到有一座山標明「祖衝之山」。這是以我國南北朝時的著名數學家、天文學家祖衝之的名字命名的。
  • 祖衝之發明了什麼 古代祖衝之發明了什麼
    祖衝之就是一位十分偉大的數學家,讓我們一起來了解一下他吧。  祖衝之簡介  祖衝之,字文遠,出生於建康,是中國南北朝時期傑出的數學家、天文學家。  祖衝之的成就  1、祖衝之算出圓周率(π)的真值在3.1415926和3.1415927之間,相當於精確到小數第7位,簡化成
  • 偉大的數學家祖衝之
    祖衝之祖籍河北,他的祖父和父親都曾在南朝做官,因而他出生於南方..祖家歷代對天文曆法都很有研究.在家庭的影響下,祖衝之從小便對天文學和數學發生了濃厚的興趣.在青年時代,他便對劉歆、張衡、王蕃、劉徽等人的工作進行了深入細緻的研究,駁正了他們的錯誤.以後他繼續鑽研,在科學技術方面作出極有價值的貢獻.精確到小數點後第六位數的圓周率,便是他其中最傑出的成就之一.在天文曆法方面,他曾將自古代到他生活年代為止所有可以搜羅到的文獻資料,全部整理了一遍,並且通過親自觀測和推算,做了深切的驗證.他指出當時所流行的何承天(公元370-447年)編定的曆法有許多嚴重的錯誤
  • 南北朝傑出的數學家,用算籌就能算出圓周率,還是百分百準確!
    不用筆,你可以把你的計算留在紙上,每次你這樣做的時候,你都要搖擺來做一個新的計算;你只能用筆記來計算結果,但是你不能得到一個更直觀的圖表和公式。只要有錯誤,如計算錯誤或計算錯誤,我們就只能從頭開始。今天給大家介紹一下我們南北朝時期傑出的數學家、天文學家——祖衝之。接下來小編帶你了解一下,這位偉人的一生!祖衝之,字文遠。
  • 祖衝之:我身為一個數學家,喜歡寫文章是很合情理的
    祖衝之畫像祖衝之,字文遠,祖籍範陽遒縣(今屬河北淶水),生於建康(江蘇南京),南北朝著名數學家、天文學家。祖衝之一生在數學、天文曆法、機械製造等領域做出了傑出的貢獻,曾在魏晉時期數學家劉徽研究的基礎上,首次將圓周率精確計算到小數點後第七位。祖衝之留下《述異記》、《綴術》、《歷議》等著作。他除了對數學、天文曆法等自然科學感興趣,也喜歡在閒暇時收集奇聞異事,記錄在《述異記》一書中。
  • 祖衝之發明了什麼?為了紀念他,每年3月14日變成節日
    說到π,我們就不得不提一個人,一個超級的學霸,擅長數學、天文和機械製造!為了紀念他,國際數學聯合會從2011年開始,將每年的3月14日設為「國際數學節」他就是,我國古代數學家、天文學家祖衝之!古代數學家、天文學家祖衝之祖衝之是世界第一位將圓周率值計算到小數第7位的科學家。他設計製造過水碓磨(利用水力加工糧食的);銅製機件傳動的指南車;一天能走百裡的千裡船;「欹器」就是用水的定時器等。
  • 祖衝之是怎麼算出圓周率的?
    祖衝之(429年-500年),字文遠,範陽郡遒縣(今河北省淶水縣)人,南北朝時期傑出的數學家、天文學家。他在劉徽開創的探索圓周率的精確方法的基礎上,首次將&34;精算到小數第七位,即在3.1415926和3.1415927之間,他提出的&34;對數學的研究有重大貢獻。直到16世紀,阿拉伯數學家阿爾·卡西才打破了這一紀錄。
  • 廣西科技館圓周率線上主題科普之六:祖衝之
    在前幾期內容中,我們一起了解了圓周率的基本情況和和發展歷史,今天,讓我們進入廣西科技館圓周率線上主題科普第二篇章——人物篇。我們知道,人類探索圓周率的奧秘已經將近4000年。在這期間,為了精確計算圓周率值,古今中外許多數學家都曾付出心血。他們對推動數學學科發展所作的貢獻,值得我們銘記,也值得我們致敬!
  • 偉大的數學先驅——祖衝之與圓周率!
    祖衝之(429~500)南北朝時期傑出的數學家和天文學家。數學方面,祖衝之推算出圓周率π的不足近似值(朒數)3.1415926和過剩近似值(盈數)3.1415927,指出π的真值在盈、朒兩限之間,即3.1415926<π<3.1415927,並用以校算新莽嘉量斛的容積。
  • 透過數學家了解中國古代數學文化
    中華文化源遠流長博大精深,在古代數學發展中湧現出了許多傑出的數學家,為推動數學發展作出了彪炳千古的貢獻。劉徽、祖衝之,祖𣈶、賈憲和楊輝是其中的佼佼者,他們的豐功偉績值得我們崇敬,他們百折不撓的治學精神,值得我們學習。西漢時代旳《九章算術》,標誌著中國數學已逐漸形成體系。
  • 祖衝之"大明曆"開闢曆法新紀元 曾被批"大逆不道"
    生於南京、長於南京的他,不僅是早於歐洲千餘年推算出7位小數圓周率的數學家,還是傑出的天文學家和機械製造師呢。而他的一系列成就,也要歸功於南北朝時南京城的空前繁榮。  他是數學家︱︱  第一個把圓周率推到小數點後第7位數,早於歐洲千餘年  祖衝之(429—500),字文遠。
  • 科學家祖衝之,倡導精密測量與仔細推算,以多項發明創造名垂青史
    祖衝之,是我國南北朝時期傑出的數學家、天文學家。等五大行星在天空運行的軌道和運行一周所需的時間,也進行了觀測和推算,給出了更精確的五星會合周期。總之,我國南北朝時期傑出的數學家、天文學家祖衝之,一直倡導精密測量與仔細推算,在數學、天文曆法以及機械製造方面做出了很多項創造發明,還留給後人許多科學與文學專著,從而名垂青史。
  • 中國古代最著名的十位數學家,有幾位你也許想不到
    趙爽,又名嬰,字君卿,東漢末至三國時代吳國人,是我國歷史上著名的數學家與天文學家。劉徽(生卒年不詳),山東淄川(或臨淄)一帶人,魏晉之際的數學家。於魏陳留至景元四年(263年)注《九章算術》9卷,並撰有《重差》、《九章重差圖》。
  • 科學家祖衝之,醉心沉迷科學研究,終取得如此成就
    祖衝之,南北朝時期傑出的天文學家,數學家。在他的一生中,花費了大量的時間,大量的精力在科學研究上,但主要的貢獻還是在機械製造,天文曆法,數學研究這三個方面。引言:可以這樣說,祖衝之是中國數學史上的一塊裡程碑,直到十六世紀阿拉伯的數學家才打破了這個記錄。除了在數學方面頗有貢獻之外,由他編寫的《大明曆》更是當時最為科學的曆法,也為後世天文的研究提供了正確的方法。
  • 南朝科學家:祖衝之
    祖衝之(429~500),南北朝時南朝科學家。字文遠。祖籍河北淶水縣,生於建康(南京)。其先祖、父親先後在東晉時期的朝廷做官。在宋、齊兩朝,祖衝之曾任地方小吏。他在前人劉徽創造的用割圓術求圓周率的科學方法基礎上,運用開密法,推算出圓周率數值在3.1415926和3.1415927之間。這是當時世界上最精確的數值。
  • 河北籍數學家祖衝之的另一面:擅長製造金屬機械,喜歡編寫神鬼故事
    今天,我們為您聊的是河北淶水籍數學家祖衝之的故事。祖衝之也是在南朝當官的人物。祖衝之作為南北朝時期的科學家有著非常傑出的科學成就。比如在推算圓周率方面,他取得了不俗成績。比如,祖衝之父子所編著的書籍受到了後世的重視。祖衝之和其子編著的《綴術》這本書成為後世數學家研讀和學習的教材。