祖沖之如何算出圓周率(2)

時間:2013-06-28 10:15:22   投稿:laodong   在線投稿:投稿

  密率:π=355/113,小數(shù)點后6位準確,約率:π=22/7,小數(shù)點后2位準確。 ,

  在歐洲,1100多年后才算得355/113這一數(shù)值,被稱為“安東尼茲率”。日本數(shù)學家三上義夫在1912年提出應稱π=355/113為“祖率”。

  關于祖沖之是如何算得如此精密的結(jié)果,沒有任何史料流傳下來,這是非常遺憾的。不過根據(jù)當時的情況判斷,祖沖之用的仍是劉徽的“割園術”。果真如此的話,祖沖之需要計算出園內(nèi)接正12288邊形和正24576邊形的面積,要進行加、減、乘、除、開方等運算達130次以上,每次運算都要精確到9位數(shù)字,可以想象,在當時用羅列算籌來計算,是需要何等的精心與超人的毅力。 關于球體體積的計算,是祖沖之及其兒子祖(日桓)在數(shù)學方面又一項了不起的成就。祖氏父子根據(jù)劉徽在“九章算術注”中擔出的正確方法,求得了球體體積公式

  球體積=4/3πγ3。

  在導出球體積公式的過程中,祖氏父子總結(jié)出了所謂的“祖氏原理”。在西方這一原理被稱為“卡瓦列里原理”,但它的發(fā)現(xiàn)者意大利數(shù)學家卡瓦列里(B.Cavalieri 1598~1647)比祖氏父子要晚1100多年。

  祖沖之在天文歷法方面的成就,大都包含在他所編制的大明歷和為大明歷所寫的“駁議”中。祖沖之通過精密的觀察測量,發(fā)現(xiàn)當時奉行的由前輩著名天文學家何承天所編制的元嘉歷有不少錯誤,于是著手編制大明歷,公元462年編成,時年只有33歲。祖沖之對歷法的編制做出了很多創(chuàng)造性的貢獻,大明歷是這個時代一部最好的歷法,但是卻遭到皇旁寵臣的反對。直到祖沖之死后10年,由于他兒子祖(日桓)的堅決請求,經(jīng)過實際天象的校驗,大明歷才得以正式頒行。 東漢時期,也就是距今約一千八百多年前(公元117年),一臺利用水力推動運轉(zhuǎn)的大型天文儀器――“水運渾象”在東漢的京都洛陽制造成功。相隔二十年后(公元138年),安置在京都洛陽的又一臺儀器――“候風地動儀”,準確地報告了西方千里之外發(fā)生的地震。這標志著人類開始了用儀器記錄研究地震的新紀元。

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