 祖冲之[南北朝][公元429年－500年]+像 河北保定市涞水县人物 祖冲之（429年-500年），字文远，生于丹阳郡建康县（今江苏南京），籍贯范阳郡遒县（今河北省保定市涞水县），南北朝时期数学家、天文学家、 科学家。 祖冲之祖父是朝廷负责建造的官员，因而从小受家庭影响喜欢科学知识， 南朝刘宋王朝时，祖冲之做过徐州刺史刘子鸾的从事和公府参军，刘子鸾被杀后，祖冲之被调到娄县去做了县令。刘宋孝武帝时，祖冲之曾在华林学省学习，并进行了很多科学研究。南齐发生内乱时，祖冲之在给齐明帝的上书《安边论》中建议朝廷开垦荒地，发展农业，安定民生，巩固边防。齐明帝便打算派祖冲之前往各地巡查，但还未成行时，祖冲之就去世了。 祖冲之的主要贡献在数学，所撰的《缀术》一书，被收入《算经十书》，唐代将此书列入国子监教材，后因深奥而未得传。祖冲之在前人的基础上，经过刻苦钻研，反复演算，将圆周率推算至小数点后7位数（即3.1415926与3.1415927之间），并得出了圆周率分数形式的近似值。在当时世界上最先进，这一纪录保持了千年，直到15世纪才由阿拉伯数学家卡西打破。在天文历法方面，祖冲之创制的《大明历》，最早将岁差引进历法。在机械学方面，其设计制造过水碓磨、铜制机件传动的指南车、千里船、定时器等。另在音律、文学、考据方面也有造诣，还著有小说《述异记》。 祖冲之：跨越千年的科学巨匠 祖冲之出生于东晋国都建康（今江苏省南京市），其家族在西晋末期至十六国时期，因北方战乱从范阳郡（今河北省涞水县）迁徙至此。祖父祖昌担任刘宋朝大匠卿，掌管朝廷土木工程；父亲祖朔之任“奉朝请”，学识渊博，常受邀参与皇室典礼与宴会。在这样的家庭环境中，祖冲之自幼接受良好的家庭教育，爷爷为他讲述“斗转星移”的天文奥秘，父亲引领他研读经书典籍。家庭的熏陶与自身的勤奋，让他对自然科学、文学、哲学，尤其是天文学产生浓厚兴趣，青年时期便以博学闻名。 祖冲之曾自述，自幼便“专功数术，搜烁古今”，广泛搜罗并考察从上古到他所处时代的各类文献资料。他主张不“虚推古人”，敢于突破陈旧观念，亲自进行精密测量与细致推算，秉持“亲量圭尺，躬察仪漏，目尽毫厘，心穷筹策”的严谨态度。凭借博学多才的声誉，他被南朝宋孝武帝派往华林学省从事研究，后又任职于总明观。作为当时全国最高科研学术机构，总明观分设文、史、儒、道、阴阳5门学科，汇聚各地学者，祖冲之在此接触到大量天文、历法、术算等领域的藏书，为学术研究奠定坚实基础。 大明五年（461年），祖冲之任南徐州（今江苏镇江）刺史府从事，后相继担任南徐州从事吏、公府参军。尽管生活动荡，他仍坚持学术研究并取得丰硕成果。次年，他将精心编撰的《大明历》呈送宋孝武帝，提议推行新历。宋孝武帝命人讨论历法优劣，虽最终决定于大明九年（465年）改行新历，但过程中遭遇诸多争议。大明八年（464年），祖冲之调任娄县（今江苏昆山县东北）县令，后又回到建康任谒者仆射。这一时期，他投入大量精力研究机械制造，成功重造用铜制机件传动的指南车，发明日行百里的“千里船”、“木牛流马”，改进水碓磨，还设计制造漏壶和欹器。 晚年的祖冲之处于南齐后期，当时政治黑暗，社会动荡。他的研究方向转向文学和社会科学领域，并关注政治。隆昌元年（494年）至建武五年（498年）间，祖冲之任长水校尉，期间撰写《安边论》，建议政府开垦荒地、发展农业，以增强国力、安定民生、巩固国防。然而，南齐统治摇摇欲坠，再加上南北朝战争不断，他的政治主张未能付诸实践。永元二年（500年），祖冲之逝世，享年七十二岁，其心血之作《大明历》直至天监九年（510年）才以《甲子元历》之名正式颁行。 在数学领域，祖冲之取得了举世瞩目的成就。他算出圆周率（π）的真值介于3.1415926和3.1415927之间，精确到小数第7位，简化为3.1415926，成为世界上首位将圆周率值计算到这一精度的科学家，并给出圆周率的两个分数形式：22/7（约率）和355/113（密率）。这一成果被后世命名为“祖冲之圆周率”，简称“祖率”，对中国乃至世界数学发展贡献巨大。圆周率在天文、历法等领域应用广泛，祖冲之前，历代数学家不断探索其数值，从《周髀算经》和《九章算术》提出的径一周三古率，到东汉张衡的3.162、三国王蕃的3.155、魏晋刘徽创立割圆术得出约3.14的近似值，再到南朝何承天的3.1428和皮延宗的22/7，祖冲之在前人基础上进一步钻研，使圆周率计算达到新高度。他还著有《缀术》五卷，被收入《算经十书》，书中提出“开差幂”和“开差立”问题，涉及二次和三次代数方程求解，是数学理论的重大创新，该书在当时理论深奥，流传至朝鲜和日本，备受重视。 在历法方面，祖冲之同样成就斐然。他改革闰法，认为十九年七闰的传统闰法误差较大，赵厞的六百年二百二十一闰也不够精确，提出391年144闰月的新闰法，使回归年长度推算值与今时仅差46秒，精度远超当时水平。祖冲之还应用“岁差”理论，继承前人研究成果，证实岁差现象存在，算出岁差为每四十五年十一个月后退一度，并将其应用于《大明历》。此外，他首次提出“交点月”计算，得出月亮相继两次通过黄道、白道同一交点的时间为27.2123日，与现今推算值误差极小，对日月食预报意义重大。通过实际观测，祖冲之发现《元嘉历》诸多错误，进而编撰《大明历》，区分回归年和恒星年，最早将岁差引入历法，采用新闰周，使历法更加精确。 天文研究上，祖冲之对木、水、火、金、土五大行星的运行轨道和周期进行观测推算，给出更精准的五星会合周期。他修正木星公转周期为11.858年（今测为11.862年），得出更精确的其他行星会合周期数值，误差极小，为天文学发展做出重要贡献。 机械制造领域，祖冲之成果丰硕。他重新制造的指南车内部机件均为铜制，构造精巧，运转灵活，木人始终指向南方；改良水碓磨，结合水碓和水磨，提高生产效率，部分工具至今仍在南方农村使用；设计的千里船日行百余里，可能利用轮子激水前进；还制造过“欹器”，体现其高超的机械设计能力。 除自然科学外，祖冲之精通乐理，对音律有深入研究。他还著有《易义》《老子义》《庄子义》《释论语》等哲学书籍，以及文学作品《述异记》，可惜大多失传，仅在部分古籍中留存片段。 华罗庚评价祖冲之不仅是数学家，还通晓天文历法、机械制造、音乐，且擅长文学，其制订的《大明历》和精确的圆周率计算成果闻名于世。《南史》称赞他在钟律、博塞方面当世无人能及。祖冲之父子的数学研究成果集中于《缀术》，该书在唐代官学中地位重要，学习年限最长，虽现已失传，但学术价值极高。 在历法之争中，祖冲之坚持科学真理，面对戴法兴等人的反对，著《历议》反驳。他主张以事实为依据，不惧无端指责，强调天文历法可通过精密观测和研究掌握，不应盲目信古。当时计算工具落后，祖冲之使用算筹计算圆周率，需进行复杂运算，历经无数次尝试，最终取得突破性成果。 祖冲之的儿子祖暅受家庭影响，热爱科学，尤其擅长数学，参与《大明历》编制，《缀术》部分内容也出自他手，其发现的祖暅原理在球体体积计算方面具有重要意义。孙子祖皓同样继承家业，擅长算历，在任江都令时展现出文武才能。 为纪念祖冲之的伟大贡献，1967年，国际天文学家联合会将月球上一座环形山命名为“祖冲之环形山”；1964年，紫金山天文台将发现的国际永久编号为1888的小行星命名为“祖冲之星”。此外，还有以他名字命名的纪念银币、上海浦东新区的祖冲之路、祖冲之园，以及河北省保定市涞水县的祖冲之中学，这些都见证着他对后世深远的影响，让这位科学巨匠的名字和成就永载史册。 |
