中国古代科学家的故事:科学多面手祖冲之

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中国古代科学家的故事:科学多面手祖冲之插图
南北朝时,我国出了一位杰出的科学家祖冲之。祖冲之的祖父名叫祖昌,是管理朝廷建筑的长官。他经常随爷爷到工地上,处处感到新鲜,问这问那。有一次,祖冲之问爷爷:“为什么每月十五的月亮一定会圆呢?”爷爷解释说:“月亮运行有它自己的规律,所以有缺有圆啊。”

祖冲之越听越有趣,从此,经常缠住爷爷问个不停。爷爷便对他说:“孩子,看来你对四书五经不感兴趣,对天文却是用心钻研,正好,咱们家里的天文历书多得很,我找几本你先看一看,不懂的地方问我。”这样,祖冲之对天文历法的兴趣越来越浓了。

一天,爷爷带祖冲之去拜见一个钻研天文很有成就的官员何承天。何承天问祖冲之:“小兄弟,天文这东西研究起来很辛苦,既不能靠它发财,更不会靠它升官,你为什么要钻研它?”祖冲之说:“我不求升官发财,只想弄清天地的秘密。”何承天笑道:“小兄弟,有出息。”

从此,十多岁的祖冲之经常找何承天去研究天文历法。他经常观测太阳和星球运行的情况,并且做了详细记录。

宋孝武帝听到他的名气,派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。他对做官并没有兴趣,但是在那里可以更加专心研究数学、天文。我国历代都有研究天文的官,并且根据研究天文的结果来制定历法,到了祖冲之的年代,历法已经有很大进步,但是祖冲之认为还不够精确。他根据长期观察的结果,创制出一部新的历法,叫做“大明历”(“大明”是宋孝武帝的年号)。这种历法测定的每一回归年(也就是两年冬至点之间的时间)的天数,跟现代科学测定的相差只有五十秒;测定月亮环行一周的天数,跟现代科学测定的相差不到一秒,可见它的精确程度。

公元462年,祖冲之请求宋孝武帝颁布新历,孝武帝召集大臣商议。那时候,有一个皇帝宠幸的大臣戴法兴出来反对,认为祖冲之擅自改变古历,是离经叛道的行为。祖冲之当场用他研究的数据回驳了戴法兴。戴法兴依仗皇帝宠幸他,蛮横地说:“历法是古人制定的,后代的人不应该改动。”祖冲之一点也不害怕。他严肃地说:“你如果有事实根据,就只管拿出来辩论。不要拿空话吓唬人嘛。”宋孝武帝想帮助戴法兴,找了一些懂得历法的人跟祖冲之辩论,也一个个被祖冲之驳倒了。但宋孝武帝还是不肯颁布新历,直到祖冲之死了十年后,他创制的大明历才得到推行。

中国古代科学家的故事:科学多面手祖冲之插图(1)

为纪念祖冲之的功绩,1964年,紫金山天文台将发现的国际永久编号为1888的小行星命名为“祖冲之星”。1967年,国际天文学家联合会把月球上的一座环形山命名为“祖冲之环形山”。

尽管当时社会十分动乱不安,但是祖冲之还是孜孜不倦地研究科学。他更大的成就是在数学方面。他曾经对古代数学著作《九章算术》作了注释,又编写一本《缀术》。他最杰出的贡献是求得相当精确的圆周率。经过长期的艰苦研究,他计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上最早把圆周率数值推算到小数点后七位数字以上的科学家。

中国古代科学家的故事:科学多面手祖冲之插图(2)

《九章算术》书影

知识链接:祖暅的故事

祖暅(gèng)是我国南北朝时数学家、科学家祖冲之的儿子。受家庭的影响,他从小就热爱科学,对数学具有特别浓厚的兴趣,同其父祖冲之一起圆满解决了球面积的计算问题,得到正确的体积公式。现行教材中著名的“祖暅原理”就是祖暅对世界的杰出贡献。

祖暅在研究学问的时候,全神贯注,连天上打响雷也听不到。他常常一面走路,一面思考问题。有一次,他边走路边思考数学问题,走着走着,竟然撞到了对面走过来的仆射徐勉。“仆射”是很高的官,徐勉是朝廷要人,被祖暅撞得够戗,不禁大叫起来。这时祖暅方才醒悟,慌忙答礼。徐勉知道他研究出了神,也没有责怪他。

后来,梁朝与北魏打仗失败,祖暅被魏方扣留,但因为他名声很大,才能出众,魏方很看重他,所以没让他吃苦,而是被安排住进了驿站,很受优待。

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