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第四章 中國古代科學家祖衝之

　　祖衝之祖衝之（公元429年—公元500年）是我國傑出的數學家，科學家。南北朝時期人，漢族人，字文遠。生於宋文帝元嘉六年，卒於齊昏侯永元二年。祖籍範陽郡遒縣（今河北淶水縣）。為避戰亂，祖衝之的祖父祖昌由河北遷至江南。祖昌曾任劉宋的“大匠卿”，掌管土木工程；祖衝之的父親也在朝中做官。祖衝之從小接受家傳的科學知識。青年時進入華林學省，從事學術活動。一生先後任過南徐州（今鎮江市）從事史、公府參軍、婁縣（今昆山市東北）令、謁者仆射、長水校尉等官職。其主要貢獻在數學、天文曆法和機械三方麵。

　　在數學方麵，他寫了《綴術》一書，被收入著名的《算經十書》中，作為唐代國子監算學課本，可惜後來失傳了。《隋書·律曆誌》留下一小段關於圓周率（π）的記載，祖衝之算出π的真值在3.1415926（朒數）和3.1415927（盈數）之間，相當於精確到小數第7位，成為當時世界上最先進的成就。這一紀錄直到15世紀才由阿拉伯數學家卡西打破。祖衝之還給出π的兩個分數形式：22/7（約率）和355/113（密率），其中密率精確到小數第7位，在西方直到16世紀才由荷蘭數學家奧托重新發現。祖衝之還和兒子祖暅一起圓滿地利用「牟合方蓋」解決了球體積的計算問題，得到正確的球體積公式。在天文曆法方麵，祖衝之創製了《大明曆》，最早將歲差引進曆法；采用了391年加144個閏月的新閏周；首次精密測出交點月日數（27.21223），回歸年日數（365.2428）等數據，還發明了用圭表測量冬至前後若幹天的正午太陽影長以定冬至時刻的方法。在機械學方麵，他設計製造過水碓磨、銅製機件傳動的指南車、千裏船、定時器等等。此外，他在音律、文學、考據方麵也有造詣，他精通音律，擅長下棋，還寫有小說《述異記》。是曆史上少有的博學多才的人物。為公元462年，祖衝之請求宋孝武帝頒布新曆，孝武帝召集大臣商議。那時候，有一個皇帝寵幸的大臣戴法興出來反對，認為祖衝之擅自改變古曆，是離經叛道的行為。

　　祖衝之當場用他研究的數據回駁了戴法興。戴法興依仗皇帝寵幸他，蠻橫地說：“曆法是古人製定的，後代的人不應該改動。”

　　祖衝之一點也不害怕。他嚴肅地說：“你如果有事實根據，就隻管拿出來辯論。不要拿空話嚇唬人嘛。”

　　宋孝武帝想幫助戴法興，找了一些懂得曆法的人跟祖衝之辯論，也一個個被祖衝之駁倒了。但是宋孝武帝還是不肯頒布新曆。直到祖衝之死了十年之後，他創製的大明曆才得到推行。

　　盡管當時社會十分動亂不安，但是祖衝之還是孜孜不倦地研究科學。他更大的成就是在數學方麵。他曾經對古代數學著作《九章算術》作了注釋，又編寫一本《綴術》。他的最傑出貢獻是求得相當精確的圓周率。經過長期的艱苦研究，他計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間，成為世界上最早把圓周率數值推算到七位數字以上的科學家。

　　簡評：祖衝之在科學發明上是個多麵手，紀念這位偉大的古代科學家，人們將月球背麵的一座環形山命名為“祖衝之環形山”，將小行星1888命名為“祖衝之小行星”。