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第四章 大科学家祖冲之

魏晋南北朝时期的南朝，出现了一个杰出的科学家祖冲之。他把圆周率推算到了小数点之后第七位，这样精确的计算领先了西方一千多年。
祖冲之出身于一个官宦家庭，他从小就读了不少书，人家都称赞他是个博学的青年。他特别爱好研究数学，也喜欢研究天文历法，经常观测太阳和星球运行的情况，并且做了详细记录。当时南朝，已经是取代东晋的宋代了。当时皇帝宋孝武帝听到祖冲之的名气，派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。在那里，祖冲之更加专心研究数学、天文了。

一开始，祖冲之研究的是历法。我国历代都有研究天文的官，并且根据研究天文的结果来制定历法。到了南北朝的时候，历法已经有很大进步，但是祖冲之认为还不够精确。祖冲之根据自己长期观察的结果，创制出一部新的历法，叫做“大明历”。这种历法测定的每一回归年（也就是两年冬至点之间的时间）的天数，跟现代科学测定的相差只有五十秒；测定月亮环行一周的天数，跟现代科学测定的相差不到一秒，可见它的精确度极高。

公元462年，祖冲之请求宋孝武帝颁布新历法，宋孝武帝于是召集大臣来商议。这时，有一个叫戴法兴大臣出来反对，认为祖冲之擅自改变古历，是离经叛道的行为。祖冲之当场用他研究的数据回驳了戴法兴。戴法兴依仗皇帝宠幸他，蛮横地说：“历法是古人制定的，后代的人不应该改动。”祖冲可不怕他。祖冲之说：“你如果有事实根据，就只管拿出来辩论。不要拿空话吓唬人嘛。”宋孝武帝想帮助戴法兴，找了一些懂得历法的人跟祖冲之辩论，也一个个被祖冲之驳倒了。但是宋孝武帝还是不肯颁布新历。直到祖冲之死了十年之后，他创制的大明历才得到推行。

祖冲之最大的成就还不是历法，而是在数学方面。其中，他最杰出的贡献是求得相当精确的圆周率。祖冲之在前人推算圆周率的基础上，利用割圆术的方法继续推算，经过长期的艰苦研究，得出圆周率值在3.和3.之间。他还确定圆周率的两个分数形式的近似值，约率为22/7，密率为335/113。一千多年后，德国的渥脱和荷兰的安托尼兹才先后提出同祖冲之密率相同的数值。为了纪念祖冲之的杰出贡献，有些外国数学史家建议把π=叫做“祖率”，祖冲之还曾经对古代数学著作《九章算术》作了注释，又编写一本《缀术》。

祖冲之不仅是一个科学家，还是一位发明家。他造过一种指南车，随便车子怎样转弯，车上的铜人总是指着南方；他又造过“千里船”，在新亭江（在今南京市西南）上试航过，一天可以航行一百多里。他还利用水力转动石磨，舂米碾谷子，叫做“水碓磨”。这种磨一直到现在还在一些偏远的地区被用来磨粮食。

祖冲之死后，他的儿子祖暅、孙儿祖皓都喜欢科学，刻苦研究数学和历法，后来都成了著名的科学家。据说祖冲之的儿子祖暅在研究学问的时候，全神贯注，连天上打响雷也听不到。