大河之北丨人物篇(上)千古风流(16)
2023-04-26 来源:飞速影视
“这便是曾经领先了世界1000多年的‘祖率’。”祖景新自顾自地解答。
在日常生活中,我们会用到很多的圆柱形容器,得益于精确的圆周率,我们很容易便能计算出容积。但在古代,这件事却并不容易。
在汉以前,中国一般用3作为圆周率数值,即“周三径一”。但这在计算圆的周长和面积时,误差很大。为此,历代数学家都曾尝试各种方法计算圆周率,结果都不尽如人意。
直到南朝宋末年,祖冲之重新推算,得出如果圆的直径为1,那么圆周的正确数值就在3.1415926和3.1415927之间。推算圆周率时,为方便计算,祖冲之求出用分数表示的两个圆周率数值,一个是355/113,称为密率;一个是22/7,称为约率。密率是分子、分母在1000以内表示圆周率的最佳渐进分数,这个密率数值在世界上是第一次提出,因此有人主张叫它“祖率”。
祖景新拿出一张白纸,画了两个圆,随后又在第一个圆里画上了一个内接正六边形,在第二个圆里画上了一个内接正十边形。
“如果用正多边形来模拟圆,就可以近似地用正多边形的周长来代替圆的周长。边数越多,数值越精确。这就是刘徽的‘割圆术’。”祖景新说,祖冲之究竟是怎么推算出来的圆周率,现在已经没有准确记载了。目前公认的看法是他应用了“割圆术”。
这是一个大到难以想象的计算量,现在甚至经常会用计算π来验证计算机的运算速度与计算过程的稳定性。“想象不出,这个电脑算起来都‘吃力’的数值,祖冲之究竟是怎么一笔一笔算出来。”祖景新说道。
不过,圆周率这一巨大的光环,让很多人忽视了祖冲之的博学多才。
1967年,国际天文学联合会将月球上的一座环形山命名为“祖冲之环形山”,此前,紫金山天文台还将国际永久编号1888的小行星命名为“祖冲之星”。
这不仅是为了纪念祖冲之在数学上的成就,也是为了纪念他在历法方面做出的杰出贡献。
中国是世界上最早发明历法的国家之一,历法的出现对国家经济、文化的发展有深远的影响。漫漫数千年岁月里,古代中国历法经历了数次重要的变革,祖冲之的《大明历》被公认为中国较大的一次历法改革。
“《大明历》之所以在我国历法改革中占有如此高的地位,主要在于它的精度。”祖景新介绍,《大明历》打破了传统的“19年7闰”,提出了“391年144闰”的新闰周;首次将岁差引入历法;所计算的回归年长度、交点月日数以及五星运行周期与现代的理论数值非常接近。
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