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祖冲之算得上是很牛的数学家吗?

所属分类:文史百科 编辑:伸手摘星星 访问量:3020 更新时间:2023/12/12 21:06:18

专业的来说,不算。

中国古代最牛的数学家是刘徽。而祖冲之的儿子,祖,同样是一位杰出的数学家,大致可列入中国古代前五。

中国人比较喜欢比考试,祖冲之做出了古代计算π精度的最高分(小数点后7位),相当于科举考了第一名。所以在几乎所有非专业国人的眼中,这应该是最牛的了。

可惜,考试第一不是专业标准。

科学研究,看重的是开创性。在古代计算π的历史中,2200年前的阿基米德,首先提出了用圆内接和外切正多边形双逼近的非常严谨的方法,并计算出π介于3.141和3.142之间。鉴于其方法的开创性和严谨性,阿基米德被公认为数学算π史上贡献最大的人。(当然,阿基米德的数学贡献极多,算π还排不上号)

中国古代,对计算π贡献最大的数学家是三国时期曹魏的刘徽,他也是整个中国古代数学无可争议的第一人,他对九章算术的批注是历代水平最高的,更重要的不是他把题目算出来了,而是他在解决问题中提出了许多原创性的方法。

刘徽在计算π时提出了用内接正多边形单向逼近的方法,虽然比阿基米德要晚500年左右,但也是独立的创新,刘徽分圆96边形,得到了3.1416的近似值。

祖冲之其实并未进一步提出新的方法,他只是在刘徽的基础上,蛮力分圆几万边形(计算的迭代公式是刘徽给出的,几万份也就是十来次迭代即可),把精度提高到了3.1415926和3.1415927之间。

严格的说祖冲之做的工作并不是数学家的活,更像一个计算器,或者工程师。另外说一句,祖冲之倒还真是一个了不起的工程师,放在中国古代排到前几名无压力。

前面说的刘徽,其最大创举也不是算π,而是提出了中国古代最初的(二维)积分等效性原理。无独有偶,世界数学史上最早提出微积分方法的还是阿基米德(尤其是其著作“方法论”手抄本C,基本已经提出非常类似牛顿莱布尼茨公式的概念,这倒可以解释为什么他能解决一些看来非常匪夷所思的难题)。

祖冲之的儿子祖更进一步,把刘徽的积分等效性原理从二维推广到了三维,并把刘徽提出的“牟合方盖”(即两个圆柱体正交的公共部分)发扬光大,借此求出了球体体积公式。因此,祖是名副其实的数学家,对数学的贡献远胜其父。

顺便说一句,世界上最早计算出球体体积的数学家,不出意外,又是阿基米德,他用了另一个几结构:将下半球置于其外切圆柱体内并以圆柱体底面至球心做圆锥体,可以证明在任意水平截面上半球截面积+圆锥截面积=圆柱截面积,从而求出球体积=4πr/3。这个证明如此之简洁巧妙,以至于当今世界数学界的最高奖菲尔兹奖(难度超过诺奖)的奖章背面就刻着阿基米德的这个几何证明。

数学,也包括其它科学,最重要的是原创性和成果的辐射力,以此衡量中国古代数学家,刘徽是当仁不让的第一,而同处三国时代的东吴数学家赵爽(稍早于刘徽,中国历史上首次证明勾股定理,并基本解决一元二次方程求解),祖冲之的儿子祖,代的秦九韶(中国剩定理)等,也是一流的数学家。而祖冲之本人,更多的应该算发明家或工程师。

祖冲之在那个时代和社会环境下做出的成果应该是牛了。因此,他也是中国数学史不可缺少的一页。我也宣传一下,我宣永和,2018年11月11日公布了永和二元一次方程方整数解普遍意义的解法及证明。其具有基础性、广泛性、实用性,以及在数论方面的价值应写进教科书,以前解二元一次方程整数解用的中国剩余、解不定方程以及线性代数该休息了,随着时间的推移,必将成为中国对世界数学贡献的一颗明珠。另外2019年11月5日给了回色问题的证明方略(以后四色问题都笑话)。几年前就给了素数分布的四个规律。另外在考拉兹猜想方面有所成果和进展,自认为领先于世界。我在头条和知乎平台多次出了计算题,并声称世界唯我能解,至今也无正确解的回复,从事实来看,我没有讲大话和吹牛。

标签: 中国历史

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