祖冲之是哪个朝代的人(祖冲之发明了什么)

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  祖冲之

  朝代:南朝宋(南北朝时期)

  学历:理学博士(数学)

  代表性成果:圆周率

  如果古代有博士这种学历,那祖冲之绝对属于最优秀而典型的那一种。中国古代不乏成就辉煌的科学家,祖冲之就是其中最典型的代表。

  后人都知道祖冲之将圆周率精算到小数点后七位,即在3.1415926和3.1415927之间,却很少有人关注祖冲之是如何精算整个过程的。

  参照刘徽的割圆术之法,祖冲之设了一个直径为一丈的圆,在圆内切割计算。当他切割到圆的内接一百九十二边形时,得到了“徽率”的数值(即π=3.14,以刘徽命名)。

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  祖冲之并不满足于验证前人的结论,他继续切割,作了三百八十四边形、七百六十八边形……一直切割到二万四千五百七十六边形,依次求出每个内接正多边形的边长。最后求得直径为一丈的圆,它的圆周长度在三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽到三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽之间。

  也就是说:如果圆的直径为1,那么圆周率小于3.1415927,大于3.1415926。

  在南北朝那个时代,进行如此精密的计算,是一项极为细致而艰巨的脑力劳动。

  由于算盘还没发明,祖冲之用的计算工具叫算筹,它是一根根几寸长的方形或扁形的小棍子,有竹、木、铁、玉等各种材料制成。

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  通过对算筹的不同摆法,来表示各种数目,叫做筹算法。如果计算数字的位数越多,所需要摆放的面积就越大。

  听着很简单,操作起来却极为复杂。一旦摆放出现差错(比如算筹被碰偏)就只能从头开始。

  祖冲之圆周率的数值,需要进行繁琐的加、减、乘、除和开方运算,而每个步骤都要反复进行十几次,开方运算有50次。

  设想一下,一千五百多年前,一个中年人在昏暗的油灯下,手不停地又计又算,还要经常重新摆放数以万计的算筹,一干就是好多年,这该是一件多么艰苦的事!

  祖冲之成功了!他精算出的圆周率被称为“祖率”,并一直沿用。直到16世纪,阿拉伯数学家阿尔·卡西才打破了这一纪录。

  除了圆周率,祖冲之的科研成果中还包括历法、天文、机械,甚至涉及哲学、文学和音乐。

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