中国古代数学家祖冲之的故事

绝世美人儿
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2020年12月09日 13:33
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2020年12月9日发(作者:连震东)


中国古代数学家祖冲之的故事
在浩瀚的夜空里有一颗小行星,在遥远的月亮背面上有
一座环形山,它们都是以我国古代一位科学家的名字来命名
的。他就是祖冲之(429—500 ),我国南北朝时代杰出的数
学家、天文学家和机械制造专家。
祖冲之出生在一个世代对天文 历法都有所研究的家庭,受环
境熏陶他自幼就对数学和天文学有着非常浓厚的兴趣。《宋
书·律 历志》中,祖冲之有这样的自述:“臣少锐愚,尚专
攻数术,搜练古今,博采沈奥。后将夏典,莫不摸量 ,周正
汉朔,咸加该验……此臣以俯信偏识,不虚推古人者
也……”。由此可见,祖冲之从小时 起便搜集、阅读了前人
的大量数学文献,并对这些资料进行了深入系统的研究,坚
持对每步计算 都做亲身的考核验证,不被前人的成就所束
缚,纠正其错误同时加之自己的理解与创造,使得他在以下< br>三方面对我国古代数学有着巨大的推动;
一是圆周率的计算。他算得3.1415926<<3.1415927且取
为密率。的
取值范围及密率的计算都领先国外千余年。
二是球体积的计算。祖冲之与他的儿子祖恒一起找 到了球体
积的计算公式。这其中所用到的“祖恒原理”,“幂势既同
则积不容异”,即等高处横
截面积都相等的两个几何体的体积必相等。直到一千一百年
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后,意大利数学家卡瓦利里(eri)才提出与之有
相仿意义的公理。
三是注解《九章算术》,并著《级术》。《缀术》在唐代做为
数学教育的课本,以“学官莫能究其深奥 ”而著称,可惜这
部珍贵的典籍早已失传。
祖冲之在数学上的这些成就,使得这个时期在数学 的某些方
面“中国人不仅赶上了希腊人”,甚至领先他们一千年。

从祖冲之逝世至今已有一千五百周年了,祖冲之的科学成就
对我们中学生又有什么样的启示呢?
首先,我们应学习他“按练古今,博采沈臭”的治学方法和
精神。比如,祖冲之曾对《九章算术 》做过注解,这不仅需
要阅读前人留下的大量文献资料,而且要对别人的成果进行
深人的思考与 分析,才能为自己所用。在我们的学习过程中,
既要认真学好课本上的基础知识,并广泛阅读以开阔眼界 ,
又要多思多想多动手,同时注重与他人的交流。这样我们才
能把书本上的知识变成自己头脑中 的知识,使他人成功的经
验为己所用。
其次,我们要学习祖冲之“不虚推古人”的态度,时刻 有创
新的意识。在。的计算史上,刘歆、张衡及刘徽都曾得到非
常出色的结果,他们所用的算法 也是当时世界上极为先进
的。但祖冲之并不满足于前人已有的结果,他在刘徽割圆术
的基础上“ 更开密法”,计算出位于3.1415926与3.1415927
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之间,直到千年以后外国数学家才求出更精确的数值。何承
天曾得到圆周率的约率,祖冲之更进一步得 到密率(日本学
者三上义夫把它定名为“祖率”),所用的算法已“走上了
近代渐近值论的大道 。”祖冲之对的计算过程对我们可以有
这样的启示:凡事不应满足前人已有的成果,停步不前,创
新意识要时刻存在于我们的头脑中。
最后,我们应该学习祖冲之那种坚韧不拔的毅力与不怕吃苦的精神。祖冲之坚持对前人的结果“咸加该验”,付出了巨
大的劳动。正是因为他这种严谨的治学态 度及坚韧不拔的毅
力,才算出了名垂千古的圆周率及祖率,才写出了《缀术)。
今天,我们如果 有他这样的精神与毅力,学习定会更加出色,
做任何事的结果都将是“成功”。
特别地,我们 可以从祖冲之身上看到数学是非常有用的。祖
冲之曾制订《大明历》,导致历史上有名的历法改革,这是
他用数学研究天文学的最大成果。中国古代的数学最大的特
点就是实用思想,祖冲之继承了这一 传统。今天的世界是高
科技的时代,高科技的发展更是离不开数学。生活中的事物
总是与数学相 关的,只要用心我们就会发现数学无处不在,
关键在于是否具有用数学的意识。


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