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古代数学家祖冲之

祖冲之(429500),字文远,祖冲之的先辈随晋室南迁,从河北涞水县来到建康(今南京)。他的曾祖父、祖父和父亲先后在建康的朝廷做官。公元429年祖冲之生于建康。在良好的家庭环境中,从小“严谨治学,搜练古今,博采沉奥”,读书万卷。他进步很快,不久被延揽到政府的华林学省搞科研工作。以后又历任南徐州从事史、司徒府公府参军、娄县(今昆山)县令等职。他特别爱好研究数学、天文历法,经常观测太阳和其它星球的运行,并且做了详细记录。

他在南徐州任从事史期间发明了《大明历》和圆周率。在《大明历》中,祖冲之证实了岁差的存在,这在历法史上是一次重大改革。所谓“岁差”是指春分点在黄道上的西移。由于日、月和行星的吸引,地球自转轴的方向发生缓慢而微小的变化,因此从这一年的春分到下一年的春分,从地球上看,太阳并没有回到原来的位置,而是岁岁后(向西)移。由于春分点移动,二十四个节气的位置也在动。另一项重大改革是修改闰法。采用了391年加144个闰月的新闰法。这个数据比起其他各家历法的闰周要精确得多。经历了许多曲折,《大明历》于510年被采用。他还在历法计算中第一次引人了交点月。所谓交点月,是月亮沿白道(月亮在地球轨道上运行的线路)运行的时候,由一个黄白交点(黄道是太阳在地球轨道上运行的线路,黄白交点就是黄道和白道的交点)环行一周的时间。他推算出一交点月是27.21223日和现代数据27.21222日相差不到1秒钟。由于日食和月食都发生在黄白交点附近,准确求得交点月,就可以准确预测日月食。祖冲之测定木星的公转周期和现代测定值很接近。还给出了太阳系五大行星的会合周期,其中水星和木星的会合周期也接近现代的数值。

在数学上,他计算出了圆周率的数值3. 14159263. 1415927之间,准确到小数点后七位。直到一千年以后,15世纪阿拉伯国家的数学家阿尔·卡西,16世纪法国的维叶特才超过了他的成果。祖冲之还用分数表示圆周率的数据,提出π=355/113 =3. 1415927),成为“密率”。

祖冲之在数学方面的又一杰出成就是关于球的体积的计算,做出了“等高处截面积相等,则二立体体积相等”的结论。一千年后,意大利人卡瓦列利才有同样的发现。

在机械制造方面,祖冲之曾设计制造了水礁磨、指南车、千里船以及一些陆上运输工具。祖冲之是我国杰出的数学家、天文学家和机械发明家。他的卓越贡献在我国科学史上占有重要的地位。莫斯科大学还为他建立了塑像。