中国古代数学家祖冲之的故事
在浩瀚的夜空里有一颗小行星,在遥远的月亮反面上有一座环形山,它们都是以我国古代一位科学家的名字来命名的。他就是祖冲之〔429—500〕,我国南北朝时代出的数学家、天文学家和机械制造专家。
祖冲之出生在一个世代对天文历法都有所研究的家庭,受环境熏陶他自幼就对数学和天文学有着非常浓重的兴趣。?宋书·律历志?中,祖冲之有这样的自述:“臣少锐愚,尚专攻数术,搜练古今,博采沈奥。后将夏典,莫不摸量,周正汉朔,咸加该验……此臣以俯信偏识,不虚推古人者也……〞。由此可见,祖冲之从小时起便搜集、阅读了前人的大量数学文献,并对这些资料进展了深化系统的研究,坚持对每步计算都做亲身的考核验证,不被前人的成就所束缚,纠正其错误同时加之自己的理解与创造,使得他在以下三方面对我国古代数学有着宏大的推动;
一是圆周率的计算。他算得3.1415926<<3.1415927且取为密率。的
取值范围及密率的计算都领先国外千余年。
二是球体积的计算。祖冲之与他的儿子祖恒一起到了球体积的计算公式。这其中所用到的“祖恒原理〞,“幂势既同概述积不容异〞,即等高处横
截面积都相等的两个几何体的体积必相等。直到一千一百年
后,意大利数学家卡瓦利里〔B.Cavalieri〕才提出与之有相仿意义的公理。
张衡的故事
三是注解?九章算术?,并著?级术?。?缀术?在唐代做为数学教育的课本,以“学官莫能究其深奥〞而著称,可惜这部珍贵的典籍早已失传。
祖冲之在数学上的这些成就,使得这个时期在数学的某些方面“中国人不仅赶上了希腊人〞,甚至领先他们一千年。从祖冲之逝世至今已有一千五百周年了,祖冲之的科学成就对我们中学生又有什么样的启示呢?
首先,我们应学习他“按练古今,博采沈臭〞的治学方法和精神。比方,祖冲之曾对?九章算术?做过注解,这不仅需要阅读前人留下的大量文献资料,而且要对别人的成果进展深人的考虑与分析,才能为自己所用。在我们的学习过程中,既要认真学好课本上的根底知识,并广泛阅读以开阔眼界,又要多思多想多动手,同时注重与别人的交流。这样我们才能把书本上的知识变成自己头脑中的知识,使别人成功的经历为己所用。
其次,我们要学习祖冲之“不虚推古人〞的态度,时刻有创新的意识。在。的计算史上,刘歆、张衡及刘徽都曾得到非常出的结果,他们所用的算法也是当时世界上极为先进的。但祖冲之并不满足于前人已有的结果,他在刘徽割圆术的根底上“更开密法〞,计算出位于3.1415926与3.1415927
之间,直到千年以后外国数学家才求出更准确的数值。何承天曾得到圆周率的约率,祖冲之更进一步得到密率〔日本学者三上义夫把它定名为“祖率〞〕,所用的算法已“走上了近代渐近值论的大道。〞祖冲之对的计算过程对我们可以有这样的启示:凡事不应满足前人已有的成果,停步不前,创新意识要时刻存在于我们的头脑中。
最后,我们应该学习祖冲之那种坚韧不拔的毅力与不怕吃苦的精神。祖冲之坚持对前人的结果“咸加该验〞,付出了宏大的劳动。正是因为他这种严谨的治学态度及坚韧不拔的毅力,才算出了名垂千古的圆周率及祖率,才写出了?缀术〕。今天,我们假如有他这样的精神与毅力,学习定会更加出,做任何事的结果都将是“成功〞。
特别地,我们可以从祖冲之身上看到数学是非常有用的。祖冲之曾制订?大明历?,导致历史上有名的历法改革,这是他用数学研究天文学的最大成果。中国古代的数学最大的特点就是实用思想,祖冲之继承了这一传统。今天的世界是高科技的时代,高科技的开展更是离不开数学。生活中的事物总是与数学相关的,只要用心我们就会发现数学无处不在,关键在于是否具有用数学的意识。
华罗庚先生在1964年曾说:“祖冲之虽已去世一千四百多年,但他的广泛吸收古人成就而不为其所拘泥、艰辛劳动、
勇于创造和敢于坚持真理的精神,仍旧是我们应当学习的典范。〞公元2022年恰逢这位伟大的祖先逝
世一千五百周年,纪念他的同时,特别需要以他的科学精神与方法勉励我们不断进步,以新的进取创新的精神走进新世纪。