登陆注册
6142200000041

第41章 圆周率

科学家研究发现,圆是世界上最简单最完美的形状。因而在古代,对于圆的知识了解的程度,从某种意义上讲可以作为衡量一个民族数学水平的标尺。

人们用尺子来计算长度,用秤来计算重量,但怎样计算圆形的面积呢?这从古至今一直是困扰着人们的一个数学问题。不过,人们很早就发现,无论圆的面积大小怎样变化,它的周长和直径的比总是保持不变的,这个比率就是困惑了人们几千年的圆周率。现在,人们通常用希腊字母π来表示圆周率。如果我们知道了丌的精确值,那么要计算圆的周长、面积、直径、半径等数据就容易多了。但古往今来,世界各地的大科学家通过周密的计算,却发现圆周率丌是个无限不循环的无理数。从古至今,无数的数学家、哲人为了探求圆周率的精确值而耗费了许多心血。

中国很早的时候就开始计算圆周率的精确值。在公元前1世纪的一部数学著作《周髀算经》里,就已有“周三径一”的记载,这句话的意思是说,圆的周长和直径的比是3:1,即π=3.但这在实际的运算中会产生很大的错误。史料记载,公元3世纪时的著名数学家刘徽,在总结过去的数学运算中发现,“周三径一”仅是圆的内接正六边形周长与直径的比。他认为,如果圆内的多边形边数无限增加,达到无限多时,其周长就越逼近圆的周长。在这一思想的指导下,刘徽创立了“割圆术”。他从圆的192边形开始,一直算到内接正3072边形,结果算得π=3.1416,这个结果是当时世界上圆周率最准确的数据。

到公元5世纪时,圆周率的精确值计算出现了很大飞跃。世界上诞生了一位著名的数学巨星、杰出的中国数学家祖冲之。祖冲之生于公元429年,他是中国古代南北朝时期最著名的科学家,在数学、天文以及机械制造等方面都有杰出的贡献。祖冲之曾把他一生的数学、天文学的研究成果,记录在他的杰作《缀术》一书中。但令后人非常遗憾的是,这本珍贵的宝书竟然经过无数次的战火而失传了。但后人根据那时的其他一些文献著作,可以了解到,祖冲之曾经把圆周率求到了小数点后面6位,即:3.1415926<π<3.1415927.同时,祖冲之为了便于记忆和实用,他又算出了两个近似的分数355/113和22/7,这两个数分别称为“密率”和“约率”。现代的数学家经过详细研究认为,祖冲之也是采用刘徽的“割圆术”来取得这一成果的。如果祖冲之真的是使用“割圆术”的话,他就要经过11次倍边过程,最后才能求得圆内接正12288边形和内接正24576边形的面积,而且每一次倍边过程,他都要进行9至18位数的四则和开方运算。不必说那时用的是筹算计算,就是现在用计算机计算,也是一件比较繁重的工作。特别值得一提的是,祖冲之发明的“约率”和“密率”,不但在实际生活中简单实用,而且是圆周率的最佳分数。约率是分母不超过百位数的所有近似值分数中的最佳逼近值;密率也是分母不超过千位数的所有近似分数中的最佳逼近值。

在外国,数学家们对π值的计算也有十分悠久的历史。古代著名的科学家阿基米德,曾在公元前2世纪把圆周率算到了小数点后面3位数,即祖冲之算出的“约率”。托勒玫曾在公元1世纪把圆周率算到了小数点后面4位小数。但从此以后,外国数学家对圆周率的研究就再也没有超过4位小数。尽管外国的科学家比中国的科学家要早算出“约率”,但祖冲之算出的六位小数在一千多年的时间内始终居世界第一。直到1427年,阿尔·卡西才突破了这一世界记录,算到了小数点后面16位准确数字。在欧洲,直到1600年以后,安东尼松才获得了“密率”。随着科技的不断发展,圆周率的精确值逐渐提高。目前,电子计算机已能够算到小数点后面1万多位了。

日本著名的数学家上三义夫,曾建议把“密率”称作“祖率”。现代的天文学者为了纪念祖冲之,把月球上的一座环形山,称为“祖冲之山”。

同类推荐
  • 破译神奇地理之谜(破译奥秘大世界丛书)

    破译神奇地理之谜(破译奥秘大世界丛书)

    神奇的地球地球曾有过光环吗人类觉察到太阳系行星上的光环,可能是300年以前的事。17世纪,科学家伽利略首先从天文望远镜里看到土星周围闪耀着一条明亮的光环。后来,人们又用天文望远镜观察了太阳系的其他行星,数百年过去了,也没有听说它们周围出现光环。
  • 科学新视野

    科学新视野

    《科学新视野:世界前沿科技》有着全新的视角,详细讲述地质、航天、环保、考古、能源与材料、社会、生物技术、天文、智能等方面的最新科学发现,并配有大量精美图片,带领读者进入一个神奇而有趣的科技大世界。人类社会的发展史实际上就是一部科技发展史。有人曾经这样贴切地形容过科学:“从茹毛饮血的洪荒时代进入到高速发展的信息数字时代,科技充分显示了它强大无比的穿透力和覆盖面。科技的力量不可否认。它像一把奇异的剑,化腐朽为神奇,极大地促进了生产力的发展,对人类社会的发展直到了有利的助推作用。它加速了社会的演化,并影响到人类生产生活的各个方面。可以说,高科技极大地改变了人类社会的面貌,加快了人类文明发展的进程。
  • 握手太空的航天科技(新编科技大博览·A卷)

    握手太空的航天科技(新编科技大博览·A卷)

    现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步,“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是,由于现代科学的分工越来越细,众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言,难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此,我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构工作、有着丰富的青少年教育的专家学者,编选了这套《新编科技大博览》。
  • 动物科学

    动物科学

    本教材是配合教学改革试验区——“基于合作性学习的生物技术专业应用型人才培养模式改革与实践”并结合生物技术专业特点而编写的。本书包括四部分共二十三章内容,主要介绍了动物各主要类群的特征、代表性动物的形态、结构机能、生理功能与人类的关系等。全书注重学生自主学习能力培养.每一章节附录课外拓展、课堂讨论、研究进展等。
  • 细胞病理学工作规范及指南

    细胞病理学工作规范及指南

    病理科是医院疾病诊断的重要科室,病理质量是医疗质量的重要组成部分,直接关系到医疗服务的安全,并在一定程度上代表着医院的整体服务能力和水平。在疾病的诊疗过程中,病理诊断通常被认为是临床的最后诊断,它为外科手术方案的制定、内科治疗方案的确立提供了不可替代的科学依据。一份正确的病理诊断报告常常被老百姓视为一份医学的“判决书”,由此可见病理诊断质量的重要性。在西方国家,病理医生也常被称之“医生的医生”。
热门推荐
  • 我的vampire伯爵

    我的vampire伯爵

    国际女警学院的苏瑞是学校稀有的尖子生,因为成绩的出色,学校派她去市里有名的一所警局实习,了解市里的情况。刚到警局后不久,市里就发生了一起重大失踪案件,才短短几星期的时间,就连续失踪了15名不满20岁的年轻女孩。据调查,这15个女孩都来自同一所大学,都互相认识,常常聚集在一家夜店里吃喝玩乐。苏瑞一上任就遇到了这样一个大案子,由于是个女实习生,警局的刘局长不怎么同意她来警局工作,于是就下了命令,想实习可以,不过得把这个案子解决,他会多叫几个同事来协助她的。面对局长的刁难,苏瑞一声不吭的吧案子接下了,在办案的同时,她遇到了吸血鬼王查尔斯,并得知了自己原本的身世,又会发生什么事情呢?我们敬请期待
  • 致高三

    致高三

    一路匆忙一路辛苦,迷茫中自问在追寻什么,漠然中失去的,是否真的不重要,青春在懵懂中悄然走过,脸上的沧桑,是成熟中仅存的荣耀,伴着冬夜这漆黑的夜晚,凛冽的寒风,细数从前,只剩回忆!室外风雨声,室内无眠人。逸合上日记本,不知在何时睫毛早已承受不住眼泪的重量而悄然滑落,那个叫瑜的女孩过的好不好?身边的男朋友对她好不好?逸也无数次问天问地问自己…….-写在前面
  • 混世修真高手

    混世修真高手

    十年前,俗世神(鬼)医叶空闻在机缘巧合下,救下上古门派明月宫最杰出女弟子邱采佳,两人朝夕相处,日久生情,便隐居于闹市,生下一子。不久,邱采佳被明月宫强行带走,关押在明月崖。叶空闻无法割舍与邱采佳的情谊,便将儿子托付给妹妹蓝静虹,从此隐居在明月宫山脚下。十七年后,叶言长大成人,桀骜不驯,玩世不恭,身怀上古修真法诀——九天雷神诀。知道父母的事情以后,他拼命修炼,以自己的实力,将一个个对手踩在脚下,最后站在一个让所有人都仰望的角度,与明月宫对峙……
  • 旭哥混迹的日子里

    旭哥混迹的日子里

    天若公,何奈污秽当道。苍生不救,旭哥逆行,何欺本为异者,异不与且存。
  • 北国的他

    北国的他

    一朝穿越最强的她遇上了腹黑的他一次意外相逢他的心里住进了他从此便相缠到底
  • 烟花散尽依无缘

    烟花散尽依无缘

    人生最美的时候是?青少时代?错,实际是童年时代。某只成熟的大大----自从遇见一位妹纸后便决定,这便是他的媳妇儿了。然而,作为当事人是并不知道的。几年后,男友劈腿被甩,该!还是回到我身边吧。一无所知的小白兔----自从母亲去世后,这个世界模糊了许多:眼前总会浮现樱花树下的场景,一个男孩,一句看似诺言的话。夜郴:我像被爱判了个刑,即使被你忘却,能守护你,便已满足。含芯:或许当一切大白时,我才敢面对自己的心。繁华未尽的时候,心早已沦陷。
  • 重生之罪瞳

    重生之罪瞳

    时间这东西,。即使改变一点也会发生翻天覆地的变化-----莫衍只要是在我的空间内,我便是主宰-----莫邪一双罪瞳,两个人格,到底谁对谁错、、、、
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 画墁集

    画墁集

    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。
  • 茕绝老人天奇直注雪窦显和尚颂古

    茕绝老人天奇直注雪窦显和尚颂古

    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。