祖冲之的冷知识(祖冲之的详细介绍)
9692023-08-26
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张衡早,张衡是东汉人,祖冲之是南北朝人,两人都是著名的数学家。
祖冲之,字文远,出生于建康,祖籍范阳郡遒县,中国南北朝时期杰出的数学家、天文学家。其一生钻研自然科学,主要贡献在数学、天文历法和机械制造三方面。他在刘徽开创的探索圆周率的精确方法的基础上,首次将“圆周率”精算到小数第七位。他提出的“祖率”对数学的研究有重大贡献。
因为再增加精度是极端困难的事。
众所周知魏晋南北朝时期是朝代更替频繁时期。宋孝武帝听闻祖冲之从小就具有天文、数学知识。(青年时代的祖冲之就博得了博学多才的名声)宋孝武帝听说后,就派祖冲之到“华林学省”做研究工作。公元461年,他在南徐州(今江苏镇江)刺史府里从事,先后任南徐州从事史、公府参军。公元464年他调至娄县(今江苏昆山东北)任县令。在此期间他编制了《大明历》,计算了圆周率。
刚刚取得政权的任何朝廷第一件事就是修订精准有备农时春耕秋收的历法,最好这部历法能准确预测天文现象。
而在祖冲之之前,人们使用的历法是天文学家何承天编制的《元嘉历》。祖冲之经过多年的观测和推算,发现《元嘉历》存在很大的差误。于是祖冲之着手制定新的历法,宋孝武帝大明六年(公元462年)他编制成了《大明历》。大明历在祖冲之生前始终没能采用,直到梁武帝天监九年(公元510年)才正式颁布施行。
再来看下《大明历》的主要成就如下:1。区分了回归年和恒星年,首次把岁差引进历法,测得岁差为45年11月差一度(今测约为70.7年差一度)。岁差的引入是中国历法史上的重大进步。
2。定一个回归年为365.24281481日(今测为365.24219878日),直到南宋宁宗庆元五年(公元1199年)杨忠辅制统天历以前,它一直是最精确的数据。
3。采用391年置144闰的新闰周,比以往历法采用的19年置7闰的闰周更加精密。
4。定交点月日数为27.21223日(今测为27.21222日)。交点月日数的精确测得使得准确的日月食预报成为可能,祖冲之曾用大明历推算了从元嘉十三年(公元436年)到大明三年(公元459年),23年间发生的4次月食时间,结果与实际完全符合。
5。得出木星每84年超辰一次的结论,即定木星公转周期为11.858年(今测为11.862年)。
6。给出了更精确的五星会合周期,其中水星和木星的会合周期也接近现代的数值。
这些天文学成就的本质是数学成就!
这些天文学成就本身就是数学成就!
所以祖冲之把圆周率算那么多位是为了更好的进行天文历法测量和计算做准备。
祖冲之与圆周率的故事
祖冲之自幼喜欢数学,在父亲和祖父的指导下学习了很多数学方面的知识。一次,父亲从书架上给他拿了一本《周髀算经》,这是一本西汉或更早的著名的数学书。书中讲到圆的周长为直径的3倍。于是,他就用绳子量车轮,进行验证,结果却发现车轮的周长比车轮直径的3倍还多一点。他又去量盆子,结果还是一样。他想圆周并不完全是直径的3倍,那么圆周究竟比3个直径长多少呢?在汉以前,中国一般用三作为圆周率数值,即“周三径一”。这在计算圆的周长和面积时,误差很大。
祖冲之在刘徽创造的用“割圆术”求圆周率的科学方法基础上,运用开密法,经过反复演算,求出圆周率为:3.1415927>π>3.1415926。这是当时世界上最精确的数值,他也成为世界上第一个把圆周率的准确数值计算到小数点以后第7位数字的人。直到1000多年后,这个纪录才被欧洲人打破。圆周率的计算,是祖冲之在数学上的一项杰出贡献,有外国数学史家把π叫做“祖率”。
⒈最简单的说就是:可以通过半径来算圆的周长和面积,或者通过圆的面积和周长来算圆的半径,并且可以衍生到求球体的直径(星球的直径).
⒉我们崇拜他,是因为祖冲之的圆周率早于欧洲人近1000年,是中国的骄傲.祖冲之的圆周率准确到小数点后七位,这在当时世界上非常先进,直到一千年以后,十五世纪阿拉伯数学家阿尔·卡西和十六世纪法国数学家维叶特才打破了祖冲之的记录。
祖冲之提出的密率也是一千年后才由德国人奥托和荷兰人安托尼兹重新得到。我们知道,圆周率在生产实践中应用非常广泛,在科学不很发达的古代,计算圆周率是一件相当复杂和困难的工作。因此,圆周率的理论和计算在一定程度上反映了一个国家的数学水平。祖冲之算得小数点后七位准确的圆周率,正是标志着我国古代高度发展的数学水平,引起了人们的重视。那可是中国的骄傲啊!
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