祖沖之發(fā)明圓周率的故事
祖沖之是我國南北朝時期杰出的數(shù)學(xué)家,科學(xué)家。那么你知道祖沖之發(fā)明圓周率的故事嗎?下面是學(xué)習(xí)啦小編給您精心準(zhǔn)備的資料,歡迎閱讀!
祖沖之發(fā)明圓周率的故事
祖沖之在科學(xué)發(fā)明上是個多面手,他造過一種指南車,隨便車子怎樣轉(zhuǎn)彎,車上的銅人總是指著南方;他又造過“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上試航過,一天可以航行一百多里。他還利用水力轉(zhuǎn)動石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。
祖沖之(429-500)的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一個管理朝廷建筑的長官。祖沖之長在這樣的家庭里,從小就讀了不少書,人家都稱贊他是個博學(xué)的青年。他特別愛好研究數(shù)學(xué),也喜歡研究天文歷法,經(jīng)常觀測太陽和星球運(yùn)行的情況,并且做了詳細(xì)記錄。
宋孝武帝聽到他的名氣,派他到一個專門研究學(xué)術(shù)的官署“華林學(xué)省”工作。他對做官并沒有興趣,但是在那里,可以更加專心研究數(shù)學(xué)、天文了。
我國歷代都有研究天文的官,并且根據(jù)研究天文的結(jié)果來制定歷法。到了宋朝的時候,歷法已經(jīng)有很大進(jìn)步,但是祖沖之認(rèn)為還不夠精確。
他根據(jù)他長期觀察的結(jié)果,創(chuàng)制出一部新的歷法,叫做“大明歷”(“大明”是宋孝武帝的年號)。這種歷法測定的每一回歸年(也就是兩年冬至點(diǎn)之間的時間)的天數(shù),跟現(xiàn)代科學(xué)測定的相差只有五十秒;測定月亮環(huán)行一周的天數(shù),跟現(xiàn)代科學(xué)測定的相差不到一秒,可見它的精確程度了。
公元462年,祖沖之請求宋孝武帝頒布新歷,孝武帝召集大臣商議。那時候,有一個皇帝寵幸的大臣戴法興出來反對,認(rèn)為祖沖之擅自改變古歷,是離經(jīng)叛道的行為。祖沖之當(dāng)場用他研究的數(shù)據(jù)回駁了戴法興。戴法興依仗皇帝寵幸他,蠻橫地說:“歷法是古人制定的,后代的人不應(yīng)該改動。”
祖沖之一點(diǎn)也不害怕。他嚴(yán)肅地說:“你如果有事實(shí)根據(jù),就只管拿出來辯論。不要拿空話嚇唬人嘛。”宋孝武帝想幫助戴法興,找了一些懂得歷法的人跟祖沖之辯論,也一個個被祖沖之駁倒了。但是宋孝武帝還是不肯頒布新歷。直到祖沖之死了十年之后,他創(chuàng)制的大明歷才得到推行。
盡管當(dāng)時社會十分動亂不安,但是祖沖之還是孜孜不倦地研究科學(xué)。他更大的成就是在數(shù)學(xué)方面。他曾經(jīng)對古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》作了注釋,又編寫一本《綴術(shù)》。
他的最杰出貢獻(xiàn)是求得相當(dāng)精確的圓周率。經(jīng)過長期的艱苦研究,他計(jì)算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間,成為世界上最早把圓周率數(shù)值推算到七位數(shù)字以上的科學(xué)家。
祖沖之晚年的時候,掌握宋朝禁衛(wèi)軍的蕭道成滅了宋朝。
拓展:祖沖之簡介
祖沖之( 拼音 zǔ chōng zhī 注音 ㄗㄨˇ ㄔㄨㄙ ㄓㄧ)(公元429~公元500),他是我國杰出的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。南北朝時齊國人,漢族,字文遠(yuǎn),祖籍范陽郡遒縣(今河北淶水縣),祖沖之的祖父祖昌由河北遷至江南。祖昌曾任劉宋的“大匠卿”(古代一種官),掌管土木工程,祖沖之的父親也在朝中做官。
祖沖之從小接受家傳的科學(xué)知識,青年時進(jìn)入華林學(xué)省,從事學(xué)術(shù)活動。一生先后任過南徐州(今鎮(zhèn)江市)從事史、公府參軍、婁縣(今昆山市東北)令、謁者仆射、長水校尉等官職。
公元420年東晉滅亡到589年,隋朝統(tǒng)一全國后的一百七十年中間,中國歷史上形成了南北對立的局面,這一時期稱作南北朝。
南朝從公元420年東晉大將劉裕奪取帝位,建立宋政權(quán)開始,經(jīng)歷了宋、齊、梁、陳四個朝代。同南朝對峙的是北朝,北朝經(jīng)歷了北魏、東魏、西魏,北齊、北周等朝代。祖沖之是南朝人,出生在宋,死的時候已是南齊時期了。
當(dāng)時由于南朝社會比較安定,農(nóng)業(yè)和手工業(yè)都有顯著的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)和文化得到了迅速發(fā)展,從而也推動了科學(xué)的前進(jìn)。因此,在這一段時期內(nèi),南朝出現(xiàn)了一些很有成就的科學(xué)家,祖沖之就是其中最杰出的人物之一。
祖沖之的原籍是范陽郡遒縣(今河北淶水縣)。在西晉末年,祖家由于故鄉(xiāng)遭到戰(zhàn)爭的破壞,遷到江南居住。祖沖之的祖父祖昌,曾在宋朝政府里擔(dān)任過大匠卿,負(fù)責(zé)主持建筑工程,是掌握了一些科學(xué)技術(shù)知識的;同時,祖家歷代對于天文歷法都很有研究。因此祖沖之從小就有接觸科學(xué)技術(shù)的機(jī)會。
祖沖之對于自然科學(xué)和文學(xué)、哲學(xué)都有廣泛的興趣,特別是對天文、數(shù)學(xué)和機(jī)械制造,更有強(qiáng)烈的愛好和深入的鉆研。
早在青年時期,他就有了博學(xué)多才的名聲,并且被政府派到當(dāng)時的一個學(xué)術(shù)研究機(jī)關(guān)——華林學(xué)省,去做研究工作。后來他又擔(dān)任過地方官職。公元461年,他任南徐州(今江蘇鎮(zhèn)江)刺史府里的從事。464年,宋朝政府調(diào)他到婁縣(今江蘇昆山縣東北)作縣令。
祖沖之在這一段期間,雖然生活很不安定,但是仍然繼續(xù)堅(jiān)持學(xué)術(shù)研究,并且取得了很大的成就。他研究學(xué)術(shù)的態(tài)度非常嚴(yán)謹(jǐn)。他十分重視古人研究的成果,但又決不迷信,完全聽從于古人。用他自己的話來說,就是:決不“虛推(盲目崇拜)古人”,而要“搜煉古今(從大量的古今著作中吸取精華)”。
一方面,他對于古代科學(xué)家劉歆〔xin欣〕、張衡、闞[kan看]澤、劉徽、劉洪等人的著述都作了深入的研究,充分吸取其中一切有用的東西。另一方面,他又敢于大膽懷疑前人在科學(xué)研究方面的結(jié)論,并通過實(shí)際觀察和研究,加以修正補(bǔ)充,從而取得許多極有價值的科學(xué)成果。在天文歷法方面,他所編制的《大明歷》,是當(dāng)時最精密的歷法。在數(shù)學(xué)方面,他推算出準(zhǔn)確到七位小數(shù)的圓周率,取得了當(dāng)時世界上最優(yōu)秀的成績。
宋朝末年,祖沖之回到建康(今南京),擔(dān)任謁者仆射的官職。從這時起,一直到齊朝初年,他花了較大的精力來研究機(jī)械制造,重造指南車,發(fā)明千里船、水碓磨等等,作出了出色的貢獻(xiàn)。
當(dāng)祖沖之晚年的時候,齊朝統(tǒng)治集團(tuán)發(fā)生了內(nèi)亂,政治腐敗黑暗,人民生活非常痛苦。北朝的魏乘機(jī)發(fā)大兵向南進(jìn)攻。
從公元494年到500年間,江南一帶又陷入戰(zhàn)火。對于這種內(nèi)憂外患重重逼迫的政治局面,祖沖之非常關(guān)心。大約在公元494年到498年之間,他擔(dān)任長水校尉的官職。當(dāng)時他寫了一篇《安邊論》,建議政府開墾荒地,發(fā)展農(nóng)業(yè),增強(qiáng)國力,安定民生,鞏固國防。齊明帝看到了這篇文章,打算派祖沖之巡行四方,興辦一些有利于國計(jì)民生的事業(yè)。但是由于連年戰(zhàn)爭,他的建議始終沒有能夠?qū)崿F(xiàn)。過不多久,這位卓越的大科學(xué)家活到七十二歲,就在公元500年的時候去世了。