祖冲之有哪些重要成就(祖冲之被誉为:中国古代开挂的科学家)

在咱们中国古代,也有这么一位全才型的开挂天才,他不仅在数学领域有突出贡献,在机械学,天文学,文学等领域也有着深入的研究,与达芬奇的全才很相似,他就是我国南北朝时期的著名科学家祖冲之。

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2011年,国际数学协会正式宣布,将每年的3月14日设为国际数学节,目的就是为了纪念他对数学界的突出贡献。

今天我们就来聊聊祖冲之的故事。

祖冲之生活在我国古代的南北朝时期,这是秦汉三国之后的民族大分裂时代,中国北方连年战争,祖冲之的先辈为了躲避战乱,便举家从今天的河北省涞水县境内迁徙到东晋国都建康,也就是今天的南京。

他的祖父祖昌曾经在宋朝时任职管理土木工程的官吏,父亲祖朔之学识也很渊博,经常被邀请参加皇室的典礼、宴会,可以说,祖冲之生活在一个书香门第、牛人辈出的世家,从小耳濡目染,加上自己的勤奋,使得祖冲之对自然科学、文学、哲学,特别是天文学产生了浓厚的兴趣。

1、数学方面的研究

众所周知,祖冲之最知名的贡献是在1500年前就将率精确到3点1415926到3点1415927之间,他也因此入选世界第一位将圆周率值计算到小数第7位的科学家,那么在没有先进的计算方式和精密仪器的古代,祖冲之是用什么样的方法计算圆周率的呢?

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事实上,祖冲之使用的是古代另一位数学家刘徽所创立的割圆术,然后祖冲之用自己的方法将割圆法加以完善,最终精确到了小数点的后七位,割圆术的原理是:圆内接近恩边形的边数越多,各边长的总和越接近于圆的周长。

刘徽引入了极限和无穷小分割的思想,他算到了正3072,得到的率为3.1416。

祖冲之在刘徽割圆术的基础上,算到了正24576,并根据刘徽率不等式,确定了圆周率的下限为3.1415926,上限为3.1415927。

并且,祖冲之还顺便给出了率的一个近似分数335/110,其前六位都是正确的。

在算盘还没有发明的年代,祖冲之用最原始的算筹来计算乘方和开方,硬是把率的小数位算到了第七位,在他此后的800年里,这都是当时世界上最精密的率。有人说不就是计算了个率吗,顶多算是数学家,那也算不上科学家啊,我不跟你抬杠,接着往下看。

2、天文学方面的研究

祖冲之被世界认同主要是率的贡献,但是我个人认为他在天文学方面的研究,那才是真的开了挂。

比如虽然古人已经意识到每过几年就会出现一个闰年,但是计算方式都不准确,到了祖冲之这里,他提出了更先进的算法,他计算得出每一个回归年的时间跨度是365.2428141日,和现代科学家的计算结果只相差了四十六秒。

再比如祖冲之竟然在1500多年前提出了“交月点”的概念,也就是月亮相继两次通过黄道、白道的同一交点的时间,并通过计算得出这个时间为27.2123日,与现代计算机数据仅仅相差十万分之一,连一秒都不到,就问你服不服?

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祖冲之甚至还推算出了木星公转周期为11.58年,现代测算结果为11.82年,并得出了更精确的五星会合周期,与现代科学家计算结果仅仅相差不到0.01天,就问你厉不厉害!

木星398.903日,误差0.019日;

火星780.031日,误差0.094日;

土星378.070日,误差0.022日;

金星583.931日,误差0.009日;

水星115.880日,误差0.002日;

此外,祖冲之还证实了岁差现象,什么是岁差呢,就是祖冲之当时认为太阳每运行一周,到第二年不可能完全回到上一年的冬至点上,总要相差一个微小距离,同时他也计算出了岁差的大小。

后来祖冲之在《大明历》的编纂中,区分了回归年和恒星年,并将岁差引进历法,提出了用圭表测量正午太阳影长以确定冬至时刻的方法,并采用了391年加144闰月的新闰周,推算出太阳的一个回归年为365.24281481日。

就以上这些成就,我看哪个二货还敢再说中国古代没有自然科学,再说就得夸夸扇他大嘴巴子了!

3、祖冲之其他方面的研究

不仅会算圆周率懂数学会天文,祖冲之和达芬奇一样,还是一个妥妥的个机械迷,他设计改良了很多机械,比如:水碓磨、铜制机件传动、定时器等,甚至相传他还制造过一种叫做千里船的装置,利用轮子激水前进,一天可以行进一百多里。

此外,理工男祖冲之还在文学方面拥有很高的造诣,但是很多著作可能已经失传,目前他流传于世的文学作品,只能在《太平御览》中可以看到,如:《述异记》、《安边论》等。除了会写文章,祖冲之还精通音律,如果我没猜错的话,他应该是一位琴棋书画样样精通的标准美男子。

为纪念这位伟大的古代科学家,紫金山天文台将1964年发现的,国际永久编号为1888的小行星命名为祖冲之星。

1967年,国际天文学家联合会把月球上的一座环形山命名为祖冲之环形山”。

2011年,国际数学协会正式宣布,为了纪念中国古代数学家祖冲之,将每年的3月14日设为国际数学节。

怎么样,听完之后,有没有感觉咱们这位古代科学家跟达芬奇很像,祖冲之也完全够资格称得上是一位旷世天才!

最后八卦一下,达芬奇打了一辈子光棍,而祖冲之则儿孙满堂,后世子孙一直延续到现在。祖冲之真是事业家庭双丰收,呱呱香啊!

不说了,我得去演算圆周率了。

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