文理通吃的古代数学家——祖冲之

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作为中国著名的数学家，天文学家，机械发明家，祖冲之对中国古代数学史，世界数学史都产生了极为深远的影响。这得益于祖氏优渥的家庭教育，也源于祖冲之钻研继承的科学精神。

据史书记载，祖冲之出生书香门第，在祖父和父亲的良好教育下，祖冲之幼年时就阅读了大量的文学，天文和数学书籍，也奠定了他日后从事研究的方向。由于他勤奋好学，孜孜不倦的努力，使得祖冲之在青年时就博得博学多才的美誉。

理之大成

祖冲之在数学领域的造诣可谓高标卓识。制造指南车，研制水碓磨，制造日行百余里的行船，最重要的是计算出圆周率π之后第7位精确小数，并且还按照当时都用分数的计算习惯，给出圆周率π两个分数形式：一个是355/113，约等于3.1415927，祖冲之称它为“密率”，另一个是22/7，约等于3.14，祖冲之称它为“约率”。

祖冲之对圆周率数值的精确推算值，对于中国乃至世界都是一个重大贡献。虽然不是世界上最早研究圆周率的人，但他却是第一个将圆周率精确到小数点第七位的人。因此，世界纪录协会称他为世界上第一位将圆周率值计算到小数第7位的科学家，并将“约率”用他的名字命名为“祖冲之圆周率”，简称“祖率”。

祖冲之还与儿子祖暅运用“幂势既同，则各不容异”解决了球体体积计算问题。这里“幂”指截面积，“势”指立体的高，即“夹在两平行平面间的两个立体，被平行于两平面的任意平面所截，所截得的两个截面面积总相等，则两者的体积也相等”。据传，这一原理被祖冲之编著的《缀术》完整记录下来。

《缀术》是中国历史上很有价值的科学著作之一，内容丰富且深奥，据说祖冲之推算圆周率的过程也被详尽记录其中，而且，此书在隋唐被列为必学书目。但由于内容过于深奥，以致“学官莫能究其深奥，故而废而不理”，或许这就是这本书后来在北宋失传的原因之一。

文之大才

祖冲之一生著作卓越，《隋书·经籍志》中录有《长水校尉祖冲之集》五十一卷，在古代典籍的注释方面，著有《易义》、《老子义》、《庄子义》、《释论语》、《释孝经》等著作，文学方面著有《述异记》，但除了《述异记》可以在《太平御览》中看到片断之外，其它书籍都已佚。

不过，他被世代后人为之称颂的还是他编著的《大明历》，这是一部对中国历法有着非比寻常意义的天文学著作。首先，他将“岁差”首次引入历法，精确算出岁差是每四十五年十一个月后退一度，并将一个回归年长规定为365.2428日。其次，他区分出恒星年和回归年，提出用圭表测量正午太阳影长以确定冬至时刻的方法。最后，他改进了闰法，以3991年144个闰月取代了旧历法中的19年7个闰月，使之更加符合实际天象。祖冲之还计算出“交点月”的日数是27.21223日，这与近代所测得的日数27.21222日相当接近。

官之大道

祖冲之一生为官，先后担任县令、公府参军、长水校尉等职务，但他并非贪恋权利之人，宦海沉浮并不妨碍他潜心治学，《大明历》就是他在华林学省主持文史和科研工作时完成的。由于晚年时期正值南齐朝政动荡，民不聊生之时，祖冲之心境当时也发生变化，进而影响研究方向的变化。他开始关心政治，曾写《安边论》建议政府开垦荒地，巩固边防，但终因统治阶级内部矛盾尖锐、朝政摇摇欲坠，他的政治主张最终无法实现。

观其一生

祖冲之能够取得如此极致高深的科学成就，关键就在于他 “不虚推古人”，在尊重前人研究成果的基础上，善于汲取前人的知识和经验，却不会把自己束缚在古人陈腐的错误结论之中。对所进行的研究，必“亲量圭尺，躬察仪漏，目尽毫厘，心穷筹策”，因而在数学、历法、机械制造上不断取得突破性成果。他一生所秉持的科学精神，孜孜以求的实践探索精神和创新精神是他取得巨大成就的关键。作为我国历史杰出的数学家、天文学家以及机械发明家，不但为我国数学的发展，乃至世界的数学发展过程都作出巨大贡献。

参考文献

1.勾焕茹,张静.祖冲之科学成就探因及启示[J].河北软件职业技术学院学报,2019(第1期):77.

2. 祖冲之百度百科

3. 罗宋汤的味道. 祖冲之：不止属于中国，更是属于世界的伟大科学家