登陆注册
6102400000009

第9章 祖冲之求是创新

祖冲之(429-500)字文远,范阳遒(今河北涑水县北)人。是南朝宋、齐时的数学家、天文学家和机械制造家,也是世界科技史上的杰出人物。

祖冲之出生的家庭,几代人对天文、历法以及机械制造方面都有比较深入的研究。他的祖父祖昌,在宋朝做了一个管理朝廷建筑的长官。在这样的家庭气氛熏陶下,祖冲之自小时候起就受到了良好的教育,读了不少书,大家都称赞他是个博学的后生。他特别爱好数学,也喜欢研究天文、历法,经常观测太阳和其它星球运行的情况,每一次观测,都做一次详细的记录。

宋孝武帝刘骏听到他的名声,派他到一个专门掌管学术研究的官署“华林学省”工作。他对当官并不感兴趣,但是在那里,便于博览群籍,可以更加专心研究数学、天文、历法了,于是,他就应召赴任了。

在祖冲之以前,有个名叫刘徽的数学家,利用割圆术从圆内接正六边形算起,边数逐步加倍,一直算到圆内接正192边形的面积,算得了圆周率即π的近似值为3.14.祖冲之应用了刘徽的割圆术,并在刘徽的计算基础上继续推算,求出了精确到小数点之后第7位有效数字的圆周率,即3.1415926<π<一个是3.1415927.这一结果,相当于需要对九位数字的大数目进行各种运算(包括开方在内)130次以上,这在今天用笔算运算也是一项十分繁复的工作,而在当时是用算筹运算的,更不知要艰巨多少倍。从这里,可以看到祖冲之付出了多么巨大的劳动,需要多大的毅力和信心。

祖冲之所求得的圆周率数值,远远地走在了世界的前列。直到1000年后,15世纪阿拉伯数学家阿尔·卡西于公元1427年著《算术之钥》和16世纪法国数学家维叶特于公元1540-1603年才求出更精确的数值。为了计算方便,祖冲之还求出用分数表示的两个圆周数值。一个是355113,称为密率;一个是227,称为约率。密率是分子、分母在1000以内表示圆周率的最佳渐近分数。在欧洲,16世纪的鄂图和安托尼兹经过运算,才得出这个数值。

在天文学领域中,祖冲之也取得了辉煌的成就。他在探古今之异,观华戎之要,对历代历法进行系统的研究过程中,一方面开动思想机器,极力思考研究的途经和方法,一方面坚持实际观测,他亲自用圭尺量日影、亲自观测漏时计的情况,一丝一毫也不肯马虎而过。通过对历代历法的研究,他发现古时的历法疏陋错舛之处很多,划分得也不精密,他指出了天算历法家刘歆、张衡、刘徽、何承天等人的不足,大胆地提出了改革历法的主张。他根据长期观测的结果,创造出一种新的历法,叫作“大明历”。这一历法测定的每一回归年的天数跟现代科学测定的结果只相差50秒;测定月球环行一周的天数,跟现代科学测定的结果相差不到一秒。可见它的精确程度了。

研究和推行科学,不仅要受到客观条件和科学研究方法的制约和限制,而且还要受到来自社会的传统观念和传统势力的阻挠。公元462年,祖冲之请求宋孝武帝颁布新的历法,宋孝武帝便召集群臣商议。当时,有一个皇帝宠幸的大臣戴法兴出来反对。戴法兴拘泥于陈腐的传统观念,抱残守阙,他无视祖冲之提出的“冬至所在,岁岁微差”的事实,对祖冲之横加非难。他认为祖冲之擅自改变古历法,是离经叛道的行为,提出古人的章法不能改变,攻击祖冲之改革闰周是“削闰坏章”。祖冲之没有被戴法兴的攻击诬蔑吓倒,他当场用自己研究的数据回驳了戴法兴。戴法兴仗着皇帝对他的偏爱,蛮横地说:“历法是古人制定的,后代人不应当改动。”祖冲之据理力争,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。”宋孝武帝为了帮助戴法兴,找来一些懂历法的人跟祖冲之辩论,也一个一个地被祖冲之驳倒了。尽管如此,由于戴法兴是宋孝武帝刘骏的宠臣,大家都畏惧他的权势,既然戴法兴对祖冲之提出异议,商议的人就都跟着戴法兴附和,以免得罪当道。当时,支持祖冲之观点的,在朝臣中只有一人。这是一场科学与反科学的论战。事后,由于宋孝武帝还是不肯颁布新的历法,直到祖冲之去世十年之后,他创制的大明历才得到推行。事实验证了祖冲之生前的预言,即大明历的推行势在必行。

除了对数学、天文历法方面的贡献外,祖冲之还是个多才多艺的机械发明家。他制造的指南车,不管车身怎样转弯,车上的铜人总是指向南方;他还制造过“千里船”,在新亭江上试航过,一天可航行一百多里;他还利用水力转动石磨,叫做“水碓”,可用来舂米碾谷子。

祖冲之勤于治学,善于分析思考,他治学态度严谨,博访前故,远稽昔典,搜集自古以来的大量文献资料和观测记录,并对之进行系统深入地分析研究,从前人的科学思想和成就中吸收了丰富的营养。他不虚推古人,富于批判的精神和探索的勇气。他在掌握大量资料的同时,坚持实际考核验证,既发扬了前人的成就,又纠正了前人的错误,横下一条心,用心求索,攻克了一个又一个科学难关。他这种求是创新,勇于探索的精神也是一切科学家和改革家所应具备的宝贵品格。

一些陈旧的、不结合实际的东西,不管那些东西是洋框框,还是土框框,都要大力地把它们打破,大胆地创造新的方法、新的理论,来解决我们的问题。——李四光

同类推荐
  • 启迪青少年科学幻想的故事(启发青少年的科学故事集)

    启迪青少年科学幻想的故事(启发青少年的科学故事集)

    本书是献给尊重科学、学习科学,创造科学的青少年的一份礼物。过去培根说:“知识就是力量。”今天我们说:“科学就是力量。”科学是智慧的历程和结晶。从人类期盼的最高精神境界讲,朝朝暮暮沿着知识的历程,逐步通向科学的光辉圣殿,是许多有志于自我发展的青少年晶莹透明的梦想!
  • 写作与语言教程

    写作与语言教程

    本书是适应21世纪复合型、应用型人才培养而编写的新型教材。着力于提升当代大学生的语言素养和写作能力。其特点是用1+1的形式结构教材的纲目,上编“写作技能”,下编“语言修养”,每编各有一个以实用为根本的知识系统,将语言运用与写作实践紧密结合,加强了写作的实践性和可操作性。本教材适用对象为高校传媒类和艺术类各专业学生,以及广大写作、语言表达艺术爱好者。
  • 市场营销策划

    市场营销策划

    本书主要阐述营销策划的发展与内涵、营销策划的流程与组织、营销策划中的创意、市场调研策划、营销战略策划、品牌策划、企业形象策划、促销策划、网络营销策划、广告策划、公共关系策划、营销策划方案的类型与制定、营销策划的实施与控制等内容。
  • 中小学生最想知道的世界著名火山

    中小学生最想知道的世界著名火山

    本丛书是专为21世纪中国青少年学生量身定做的一套全方位素质教育图书。全系列精品图书涵盖青少年学生成长过程中不可或缺的文理知识,图文并茂的结构框架将引领广大的中国学生收获最权威系统的科学知识,饱览最浩瀚精彩的历史画卷,探索奥妙神秘的大干世界,收获无限精彩的智慧人生。本书主要是有关世界著名火山的内容。详细介绍的火山形成的原因、目前的状态以及对周围居民生活的影响。本书分为10个章节,介绍了世界上著名的15座火山。
  • 名侦探推理破奇案

    名侦探推理破奇案

    本书中的故事内容虽然简短,却趣味横生;作为向自己的脑力挑战的媒介,毫不逊色于一般的侦探故事。本书包括了“古坟里的谋杀”、“印花上的毒药”、“风流作曲家之死”等等精彩的奇案。
热门推荐
  • 2月2日的午后

    2月2日的午后

    在太平洋上,有一座人迹罕至的小岛,名字叫监狱岛。因为岛上只有一所监狱,一所名为维克多监狱的监狱。当德里特熟悉了监狱岛后,他对越狱感到绝望。可是,在2月2日这一天,他的墙壁被敲响了……一篇篇下去,故事真相一点点地水落石出。最后一篇真相篇,揭示惊人真相!2017年高考考完再见科科~~
  • 太上三天正法经

    太上三天正法经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 爱与商

    爱与商

    在现代社会中爱情与金钱是每个人所追求的,但是鱼和熊掌不可兼得,看看主角如何在尔虞我诈的生意场中获得爱情吧。。。。。。
  • 上清华晨三奔玉诀

    上清华晨三奔玉诀

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 唐伯虎与桃花仙子1

    唐伯虎与桃花仙子1

    唐伯虎意外穿越来到了现代,遇到了桃花仙子,在她的相助陪伴下,会发生什么样的故事?
  • 我爱TFBOYS

    我爱TFBOYS

    三只都有各自的爱情,可又遇到了很多坎坷,结局会是怎样?请尽情期待。。。
  • TFBOYS我的挚爱我的唯一

    TFBOYS我的挚爱我的唯一

    她们有着悲惨的童年,长大后,终于遇到了凯源玺这样贴心的彩虹,可是只怪命运捉弄人,还是有人来阻挠,,,
  • 兵王的校花未婚妻

    兵王的校花未婚妻

    在国外执行任务的段云意外开启了穿越之旅,进入了高中成了一名高三的学生,从此和校花开始丰富多彩的生活。
  • 重生之男神老公别太坏

    重生之男神老公别太坏

    温馨,温家二女儿,温良和善,四九城出了名的私生女,二十岁,死于突发心脏病。意外重生,她成为米家养女,竟然发现前世死亡的真相,她决定亲手解开那些人的真面目,势要把真相大白于天下,还自己一个公道。却不想,复仇之路,遇上了他。他神秘、诡异,就连她那双过目不忘可以洞悉人心的眼,也无法看透。她是他买来的妻子,也是他用来掩人耳目的棋子。(本文纯属虚构,请勿模仿。)
  • 化生石

    化生石

    盘古开天之际,混沌初生之时;万物之始,存先天圣物。有一石,名化生,初有灵智……