那年今日——哈雷彗星到達近日點;數學家祖衝之誕辰

2020-11-22 電子工程世界





1910.4.20

哈雷彗星到達近日點

科學家第一次對哈雷彗星進行拍攝和光譜觀測

1910年4月20日（距今107年），哈雷彗星到達近日點。


哈雷彗星是惟一可以預報的大彗星，1705年，英國天文學家哈雷利用牛頓萬有引力定律推算出其回歸周期及軌道，為表彰他的成就，遂將該彗星命名為哈雷。它成為公元前240年以來有32次回歸記錄的「熟客」。哈雷彗星的周期約為76年。在20世紀有二次出現。1910年回歸時條件良好，因而形象頗為壯觀：4月20日過近日點時彗尾已亮得肉眼可見，一個月後過近地點時彗尾長達125度～150度。其時，由於它距離地球只有2500萬千米，故有人擔心完全被彗尾籠罩的地球生物會全部死亡。其實彗尾非常稀薄，而地球未發生任何異狀。不過哈雷彗星橫掃夭際的景象著實使當時的人們心驚肉跳。

英國天文學家哈雷




0429.4.20

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。


祖衝之字文遠，祖籍範陽郡遒縣（今河北淶源）。429年4月20日（距今已1588多年）（南朝宋元嘉六年三月初一日）（距今已1588年），出生在一個侍從官員家裡。由於祖衝之對世界科學的巨大貢獻，他在國際上都享有很高的聲譽。月球上的山脈用他的名字命名，就是一種象徵。


祖衝之從小就聰明好學。20歲時因學有成就，進了當時的國家級研究機關華林學省。由於他對各種事物敢於大膽設想，勇於創新，注重實踐，並且勤奮刻苦，因此，在許多科學領域取得了驚人的成果。


祖衝之在數學上的重要貢獻是採用割圓術這一方法，計算出圓周周長與直徑的比例，為3.1415926與3.1415927之間，這是世界上第一次提出最精確的圓周率。15世紀時，一位阿拉伯數學家才超過了他，把圓周率推算到了17位有效數字，但已在祖衝之之後1000多年了。在歐洲，直到1573年（距今才444年），才先後由奧託和安託尼茲求出祖衝之所算的數值來。不僅如此，祖衝之還正確地推導出球的體積公式，這是我國最早出現的球體公式。他所引用的原理和17世紀義大利數學家卡瓦列利所引用的公理是一致的。


祖衝之將他的這些研究成果寫成一本書，名為《綴術》。此書在唐朝時首先作為太學《算經十書》之一，被列為課本。後來，此書傳入朝鮮、日本，也被當做教科書。可惜到北宋時竟失傳了。


在天文曆法方面，祖衝之33歲時就編制了一部新曆法叫《大明曆》。《大明曆》中有兩項重大改革，一項是打破了我國沿襲很久的「19年7閏」的老閏法。祖衝之經過仔細推算，發現這個閏法每過200年就會相差一天。因此，他打破傳統觀念，反覆計算，精確地得出了每391年中加上144個閏月的新閏法。祖衝之在曆法計算中還第一次應用了東晉天文學家虞喜發現的歲差原理。所謂歲差，是指地球圍繞太陽運行一周，不可能完全回到原來位置的現象。祖衝之應用這個原理精確地計算出一回歸年是365.24284481日，同近代科學測量相比一年只差50秒。這在天文曆法史上是一個重大的進步。


此外，祖衝之還製造了許多精巧的機械。例如「指南車」、「千裡船」、「木牛流馬」等。祖衝之不愧為世界上最偉大的科學家之一。


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