在南北朝那個動蕩不安卻又充滿思想碰撞的年代,中華大地孕育出了一位堪稱“全能學(xué)霸”的傳奇人物——祖沖之。他出生于公元429年,逝世于500年,老家在河北省淶源縣。在數(shù)學(xué)、天文等多個領(lǐng)域,他都留下了濃墨重彩的一筆,至今仍被后人敬仰。
祖沖之能走上科研之路,和他的家庭環(huán)境密不可分。他的祖父祖昌,在南朝宋朝廷擔(dān)任管理建筑的長官。家里堆滿了各種書籍,小祖沖之就像塊海綿,成天泡在書堆里,尤其癡迷數(shù)學(xué)和天文歷法。他常常頂著日頭觀測太陽,到了晚上,又對著滿天繁星一看就是大半夜,還把觀察到的星球運(yùn)行情況,仔仔細(xì)細(xì)地記錄下來。
那時候,朝廷專門設(shè)有研究天文的官職,并且會根據(jù)天文研究的成果制定歷法。到了南朝宋,歷法已經(jīng)有了不小的進(jìn)步,但祖沖之覺得還不夠精準(zhǔn)。在他眼里,那些沿用多年的歷法,就像一件不合身的舊衣裳,雖然能用,卻總差那么點(diǎn)意思。于是,他憑借自己多年的觀測積累,開始琢磨著創(chuàng)制一部新歷法。
經(jīng)過無數(shù)個日夜的鉆研,祖沖之終于拿出了成果——“大明歷”。這里的“大明”是宋孝武帝的年號。這部歷法到底有多牛?它測定的每一回歸年(也就是兩個冬至點(diǎn)之間的時間)天數(shù),和現(xiàn)代科學(xué)測定的結(jié)果相比,僅僅相差50秒;測定月亮環(huán)行一周的天數(shù),誤差更是不到1秒!這樣的精確度,在當(dāng)時簡直就是“黑科技”。
公元462年,祖沖之信心滿滿地向宋孝武帝建議頒布新歷。孝武帝召集大臣們商議,沒想到,半道殺出個“程咬金”。皇帝寵臣戴法興跳出來反對,一口咬定祖沖之擅自改歷是離經(jīng)叛道。面對指責(zé),祖沖之不慌不忙,掏出自己多年研究的數(shù)據(jù),一條一條地反駁。戴法興仗著皇帝寵愛,耍起了無賴:“歷法是老祖宗定的,后人改它就是大不敬!”祖沖之寸步不讓:“有本事拿事實(shí)說話,別拿空話嚇唬人!”宋孝武帝想幫戴法興,找來一堆懂歷法的人跟祖沖之辯論,結(jié)果全被祖沖之懟得啞口無言。可惜,皇帝還是沒采納新歷。直到祖沖之去世10年后,“大明歷”才終于得以推行。
南北朝時期,戰(zhàn)火紛飛,社會動蕩,但這些都沒能干擾祖沖之搞研究的決心。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,他更是取得了舉世矚目的成就。他不僅為古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》作注釋,還編寫了《綴術(shù)》一書。不過,要說最讓他聲名遠(yuǎn)揚(yáng)的,還得是對圓周率的精確計算。
為了算出更準(zhǔn)確的圓周率數(shù)值,祖沖之不知道熬過了多少個不眠之夜。他坐在簡陋的書桌前,面前擺滿了算籌,一遍又一遍地計算。那時候沒有計算器,全靠手算,稍有差錯就得重來。但他硬是憑借著一股韌勁,算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間,成為世界上第一個把圓周率數(shù)值推算到七位數(shù)字以上的科學(xué)家。這一成果,領(lǐng)先世界近千年!
祖沖之可不只是個“書齋里的學(xué)者”,他還特別關(guān)注老百姓的生活。看到大家舂米、磨粉累得夠嗆,他就琢磨著改進(jìn)工具。古代雖然有水碓和水磨,但效率不算高。西晉的杜預(yù)改進(jìn)過,發(fā)明了連機(jī)碓和水轉(zhuǎn)連磨。祖沖之在此基礎(chǔ)上繼續(xù)創(chuàng)新,把水碓和水磨結(jié)合起來,搞出了水碓磨。這下好了,生產(chǎn)效率蹭蹭往上漲。直到現(xiàn)在,我國南方一些農(nóng)村還在使用這種工具。
在機(jī)械制造方面,祖沖之也是一把好手。他設(shè)計制造的船,利用輪子激水前進(jìn),一天能行駛100多里。他還根據(jù)古籍記載,仿制出了欹器。這欹器可有意思了,沒裝水的時候是歪的,裝了適量的水就立起來,水一滿又會倒,古人用它來警示自己別自滿。晉朝學(xué)者杜預(yù)試了三次都沒做出來,祖沖之卻成功了,可見他對機(jī)械研究有多深。
除了在自然科學(xué)領(lǐng)域大放異彩,祖沖之還是個“斜杠青年”。他精通樂理,對音律研究頗深。在哲學(xué)方面,他還著有《易義》《老子義》《莊子義》《釋論語》等書籍,可惜這些著作如今都失傳了。
祖沖之的一生,都在探索科學(xué)的道路上不斷前行。他在天文、歷法、數(shù)學(xué)以及機(jī)械制造等領(lǐng)域的成就,不僅代表了我國古代科學(xué)的超高水準(zhǔn),也在世界科學(xué)發(fā)展史上留下了璀璨的光芒。他算出的“密率”,更是聞名世界。直到今天,每當(dāng)我們提起祖沖之,依然會為這位千年前的科學(xué)巨匠感到驕傲。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.