中华五千年的灿烂历史长河中,各个领域都有大能出现,很多人在科学的领域都开创了世界的先河,也为世界科学的发展做出了极大的贡献。祖冲之,我们一直了解到的都是他在数学方面的能力,也一直以为他仅仅是一名数学家,其实他是非常博学的,并且在天文学、机械学、文学等多个领域都有突出的贡献,那他都做过什么呢?
认识祖冲之
祖冲之,公元429年出生,公元500年离世,是当今河北省涞水县人。他所处在南北朝那个混乱的年代。他在我国古代历史上最出名的就是数学方面的成就,圆周率的精确位数是他最出名的贡献。而他能有如此优异的成就,和他自小的家庭教育是密不可分的。祖孙三代都是有学识和能力的人才,他的爷爷名叫祖昌,曾经对于整个朝廷的土木工程进行管理。他的父亲名叫祖朔,更是因为本身的学识,常常受邀去参加皇室的典礼或者宴会等。这样书香门第的家庭,对于他优良的教育,本身祖冲之个人也非常努力,对于各种科学乃至文学方面,都有极大的兴趣,所以也让他在年轻的时候就大名鼎鼎,都知道他博学的名声。
博学的祖冲之,因为他的学识,也被当时的朝廷安排到学术机构华林学省,在那里一开始先从事研究的工作,到后来就直接就去了当时最高的科研机构总明观担任职务了。在这段经历当中,让他可以阅读到很多平时无法读到的典籍,为他的学识和以后的研究工作夯实了本身的知识储备。就是这样的知识储备,使得他在很多领域都做出了突出的贡献,那都有哪些呢?
数学——“祖率”
在数学方面的成就,几乎人人都知道了,最大的成就就是更加精确了圆周率。把π的值精确到了小数点的后七位,最终简化记录为3.1415926,也使得他成为了世界上第一位把圆周率计算到第七位的人。后人也就把他所算的圆周率简称之为“祖率”。
为什么这么多科学家乐此不疲的要去计算圆周率的准确度,而祖冲之仅仅算到了第七位就被学术界冠于极大地推崇呢?不要小看这个简单的一个圆周率,他对于天文学和历法等方面有着极其重要的作用,都需要通过圆周率来计算。所以越精确的圆周率,对于天文天象或者历法的计算就会越精确,才会真正地帮助到古代的农业等方面。祖冲之的这次精确提升是要比西方足足领先800年。
“祖率”的出现,也使得当时的制造工业得到了一定的提升。因为圆周率的逐渐精确,很多大型建筑的模型就会更加准确,对于实际建筑的情况,就有了更真实的反映。而且他和他儿子一起发现的球体积的计算方法,都为科学的进步提供了巨大的帮助。
天文学的贡献
在古代,天文学家经过计算,就发现古代的历法每隔一段时间就会出现一次闰年,所以最终确定十九年为一个闰年的计算单位,也称之为“一章”。每个一章当中有七次闰年。并且,还计算出,每个六百年之中,共需要有二百二十一个闰月插入其中。
但是祖冲之在计算之后就发现,这个办法并不算准确,而他把这个历法的精确度计算到每391年有144个闰月。这样一个回归年的计算精度到达了365.2124141日这个数字,和我们现在通过更精确的仪器得出的数字仅仅只差46秒。这已经不能用厉害来形容他的能力了。
祖冲之不仅证实了岁差现象的存在,而且计算出的精度是每45年11个月会后退一度。(岁差是这地球环绕太阳运行一圈,是不会和上一年的冬至点完全重合的,每次都会有一定的偏移。我们现在精确计算到,每年会有大约50.2秒的差距,也就是每71年8个月会向后移一度)。
并且祖冲之通过提出“交月点”这个理论,得出的时间为27.2123日,这个时间和现在相差十万分之一日,几乎连一秒钟都达不到。这个计算结果,对于我们古人预测日月食具有极其重大的意义。而他自己制定的历法《大明历》,明确标注出日月食的时间,最终经过时间的验证,并没有相差特别大。
而且他对于木星、火星、金星等几大行星的轨道和运行一圈的时间都有了精确的计算,他的计算结果和现在得出的结论相差也是很小。难以想象,在没有计算机算力的基础上,祖冲之靠着自己的能力,就把这么多数据计算的和当今都相差无几,这是多么可怕和让人崇拜的能力啊。
机械贡献
祖冲之本身对于机械也有一定的研究,并且对于当时很多的机械都进行了重新的设计和改良,水碓磨、铜制机件传动的指南车、千里船、定时器等。而“木牛流马”更传言其实是他发明制造的。
文学作品
看起来祖冲之是妥妥的一名理工男,可其实他本身在文学方面的造诣也是非同一般。虽然很多都已经失传,比如对很多古籍做了注释,《易义》等作品。而我们现在能看到,并且保存下来的,也只有在《太平御览》中有一些了。其中有一篇《安边论》,就是他对于边防问题所作的文章。而音律、下棋的文人雅客的这些能力,他也是样样精通。
这样的人,完全就是我们眼中的别人家的孩子,不仅刻苦努力,也做出了相当巨大的贡献。所以国外的邮票都会经常刊印他的内容,列入世界范围内的优秀科学家。我国能有这样的人出现,我们后人应当为这样的伟大人物感到自豪。