- 數學的滋味:讓孩子一讀就上癮的趣味數學書
- 張吉利 吳凌燕編著
- 2049字
- 2021-12-30 21:33:38
名家知多少
祖沖之

我國古代有非常多杰出的人物,祖沖之就是其中之一。他是我國南北朝時期杰出的數學家、天文學家,他一生鉆研自然科學,勤奮好學,學而不厭。
祖沖之的祖父名叫祖昌,是一個專門管理朝廷建筑的官。祖沖之的父親祖朔之,學識非常淵博。他非常希望兒子未來能夠有所成就,所以在祖沖之不到9歲的時候就把他關在書房里念書,逼著祖沖之讀背《論語》,讀一段,就叫祖沖之背一段。但是兩個月過去了,祖沖之卻只能背誦十多行,祖朔之非常生氣,把書摔在地上,罵道:“你怎么這么笨啊!”這一天,祖朔之照常在教祖沖之念書,但是祖朔之越教越生氣,而祖沖之也是越讀越厭煩。小小的祖沖之憤憤地說:“我不想讀書了!”氣得祖朔之額頭直冒汗,忍不住伸手打了祖沖之一巴掌,打得祖沖之號啕大哭起來。正在這時,祖朔之的父親祖昌來了。在祖昌了解情況以后,對祖朔之說:“如果我們家真出了個笨蛋,你狠狠打他,他就會變聰明嗎?孩子是打不聰明的,只會越打越笨。”
祖朔之說:“我也是為他好啊!他這樣不讀書,以后能有什么出息?”
祖昌說:“那也不能硬趕鴨子上架。他讀經書笨,說不定在做別的事情上有天賦呢!我們要細心觀察孩子的興趣,加以誘導。”
于是祖昌開始帶著祖沖之到他負責的建筑工地,讓孩子開眼界、長知識。祖沖之常常同農村小孩們一起乘涼、玩耍。在這樣的過程中,祖沖之覺得自己知道的實在太少,比如,他不知道星星都叫什么名字,為什么每月十五日這一天的月亮一定會圓。祖沖之常常纏著爺爺問個不停,祖昌對他說:“孩子,看來你對天文很感興趣。好啊,我們家里天文歷書很多,我找幾本你看看,不懂的就問我。”祖朔之這時也改變了對兒子的看法,祖孫三代一起研究天文知識。這樣,祖沖之對天文歷法的興趣越來越大了。
祖昌還帶祖沖之去拜訪一個非常厲害的鉆研天文的官員何承天。何承天問祖沖之:“研究天文是非常辛苦的,既不能靠它升官,又不能靠它發財,你為什么要鉆研它?”
祖沖之說:“我不求升官發財,只想弄清天地的秘密。”何承天笑著說:“有出息!”
從此,祖沖之開始認真研究天文歷法。他觀測太陽和星球運行的情況,并且做了非常詳細的觀察記錄。宋孝武帝聽聞他的名氣,就派他到一個專門研究學術的官署“華林學省”工作。跟小時候一樣,祖沖之對做官仍然沒有興趣,但是借助那里的研究條件,他開始更加專心地做研究了。
隨著祖沖之的長期觀察和研究,他覺得之前用的歷法還不夠精確,于是創制出了一部新的歷法,叫作“大明歷”。這種歷法測定的每一回歸年的天數,與現代科學的測定只相差50秒;測定月亮環行一周的天數,與現代科學測定的相差不到1秒,可見它的精確程度了。要知道,在當時祖沖之還沒有現在這樣先進、精確的測量工具,竟然能夠測定得如此精準,可見祖沖之很了不起。
除了在天文方面,祖沖之在數學上也有著非常大的成就,他最杰出貢獻是求得相當精確的圓周率。他研究劉徽提出的“割圓術”,并且在劉徽計算的基礎上繼續努力,經過刻苦鉆研、反復演算,終于將圓周率精確計算到了小數點以后的第7位。祖沖之的那個時代,還沒有像“1、2、3、4……”這樣的阿拉伯數字,計算全都要靠一根一根的小棍來幫忙,這些小棍也就是“算籌”。為了得到盡可能準的數據,祖沖之把算籌擺得到處都是,桌上擺不下,就開始在地上擺,書房擺滿了算籌,就到堂屋的地上接著擺。祖沖之從早算到晚,地上擺滿了算籌,他的妻子來叫他吃飯都沒有地方落腳,只好扔給他兩個窩頭。
有一次,祖沖之正蹲在地上專心致志地擺弄算籌,他的一個朋友來拜訪他。祖沖之沒注意到從門外走進來的朋友,那朋友也沒有留意地上的算籌。朋友徑直走到祖沖之面前,興沖沖地一拍祖沖之的肩膀,高興地說道:“文遠兄,我告訴你一件事——”
朋友的話還沒說完,就被祖沖之的大叫聲打斷了。只見祖沖之對著被朋友不小心踢亂的算籌嘆氣:“啊,你,你——你看看地上,這兩天的功夫全白費了。”
朋友嚇了一跳,這才看到滿地的被自己踢亂的算籌,朋友連聲道歉,祖沖之只好叫上他的兒子祖暅(也是我國著名的數學家)一起從頭再來。
就這樣,祖沖之算了一日又一日,才算出了圓內接正24 576邊形的周長是六丈二尺八寸又三一八三二,又從外切正六邊形算起,一共算到外切正24 576邊形,求出圓周率在3.141 592 6與3.141 592 7之間,成為世界上最早把圓周率數值推算到七位數字以上的科學家。
難以想象,在南北朝時期,祖沖之究竟是如何進行這樣龐大而且復雜的計算的。并且為了避免再出誤差,以后每一步都至少重復計算兩遍,直到結果完全相同才罷休,這需要花費多少時間和付出多么巨大的勞動啊!可見,祖沖之有著多么頑強的毅力與聰明才智。

除此之外,祖沖之還對古代數學著作《九章算術》作了注釋,又編寫了一本《綴術》。他還與他的兒子祖暅一起,用巧妙的方法計算出了球體的體積,這一原理在西方被稱為卡瓦列利原理,但這是在祖氏父子以后一千多年才由卡氏發現的。為了紀念祖氏父子發現這一原理的重大貢獻,后人也稱這原理為“祖暅原理”。
聰明出于勤奮,天才在于積累。在祖沖之的研究之路上,我們可以看到,是堅韌不拔、堅持不懈的毅力才最終促進了他的成功。