祖沖之是我國南北朝時期著名的科學家。他出身世家,生活條件優(yōu)越??伤杂拙吞貏e喜歡數學,不喜歡讀那些枯燥的經書,也不喜歡背那些難懂的詩詞。他對仕途毫無興趣。為此,父親經常責罵他。祖父祖昌任大匠卿,主管土木建筑。他常為祖沖之辯護說:
“只會死記硬背,不肯動腦筋,又不會動手的人才真的沒有出息呢!”
因此,祖沖之特別喜歡和祖父在一起。祖父經常給他講一些建筑知識。這對小沖之影響很大。
無論去哪兒,祖父總把小沖之帶在身邊,以增加他對社會的了解,開闊視野,擴大知識面。工地上有許多能工巧匠,他們個個能畫會算,祖沖之對他們從心眼里敬佩。
平時,祖沖之和工地附近村里的小孩兒們一起玩兒。這些小孩兒會爬樹,認識很多的花、草、樹木、鳥兒和蟲子,還會游泳。和他們在一起,祖沖之也學到了許多知識。晚上,他們在院子里看星星,祖沖之會告訴那些孩子們:“那是織女星,那是牛郎星,這兩顆星中間隔著的是銀河……你們瞧,那七顆星是北斗星,北斗星的把兒,是會隨著天氣的變化而變化的……”這些孩子們很喜歡祖沖之,他們在一起玩得非常開心。
祖沖之是個愛動腦筋的孩子,他經常向祖父提出一些問題,如:
“月亮為什么有的時候是圓的,像個盤子;有的時候是彎的,像把鐮刀?”
“為什么太陽白天出來,而月亮晚上出來呢?”
“為什么太陽會比月亮熱?”……
為了解答祖沖之的問題,祖父找來一些文章,讓他自己看,并說:
“這是漢朝天文學家張衡的文章,認真看一看,你會得到一些答案。”
祖沖之如饑似渴地讀著這些文章。過了一段時間,祖父問他:
“你現在知道月亮為什么會有時圓,有時缺了嗎?”
祖沖之說:“啊,我懂了。月亮本身是不會發(fā)光的,朝著太陽的一面有光亮,背著太陽的一面就沒有光亮。”
他又接著說:“人站在地球上看月亮,正對著陽光照射的一面時,就是滿月;側對著陽光照射的一面時,就是半月;由于角度不同,所以月亮有時看起來像把鐮刀……”
祖父聽了很高興,就繼續(xù)問他:“你說得對,如果日月相對,地球在中間,太陽光被地球遮住了,照不到月亮上時,會發(fā)生什么情況呢?”
祖沖之立刻回答說:“發(fā)生月食!”
祖父自然又是鼓勵他一番。從此,祖沖之對有關天文學的文章和書籍產生了濃厚的興趣。他看書時,還把祖父給他的小木球(有點像今天的地球儀)擺在面前,轉來轉去,進行研究。
祖沖之聽說有一個官員名叫何承天,研究天文很有成就,就纏著祖父要前去拜訪。祖父見小家伙如此好學,又是那么有興致,就帶著他一起到何承天家。祖父把小祖沖之對天文的興趣介紹了一番,又客氣地請求何承天加以指導。何承天說:
“孩子,研究天文學,是很辛苦的,既不能升官,又不能發(fā)財,這又何苦呢?”
祖沖之說:“我既不想升官,也不想發(fā)財,只想弄清天地的秘密?!?/p>
何承天聽了很高興,還夸獎他有志氣。他們來到后院,何承天指著一個東西(用石子砌起來的一個圓池子,在池子正中間豎立著一根木桿)讓他看,告訴他:
“這叫土圭,是用來測量太陽位置的。早晨,太陽從東方升起,桿影朝西,很長,隨著太陽的運轉,慢慢地桿影移向西北,越來越短。到正午,太陽升得最高,桿影最短;下午桿影又漸漸地變長,轉向東方,就是夕陽西下的時候了?!?/p>
祖沖之說:“我還以為是用木桿來量什么哪!”
何承天說:“木桿這么短,太陽那么高,怎么量,量什么?哈哈!不是用木桿量,而是根據影子的方向、長度來測量太陽照射的變化而判斷時間的?!?/p>
在地上還有一根用小石子砌成的線,祖沖之指著它問:“這線是做什么用的?”
何承天回答說:“這是正北線,正午里,桿影到線上,就能看出桿影的長度,每天都不一樣?!?/p>
祖沖之非常聰明,他馬上想到一個問題,就說:“‘夏至’時,太陽在天空最高,桿影最短;‘冬至’時,太陽在天空最低,桿影最長,您說對嗎?”
何承天馬上說:“對,對,你是個愛動腦筋的好孩子?!?/p>
就這樣,日復一日,何承天把祖沖之引入研究歷法的大門。
經過長年累月的觀察和測量、計算,祖沖之發(fā)現何承天的《元嘉歷》還有不夠精密的地方,于是他動手改訂新的歷法。新歷法有很多計算是與現代科學測算接近的。那年他才33歲??上Х饨ǖ弁醪⒉皇呛芾斫?、也不重視科學,新歷法被呈遞后,很多年得不到推行。
祖沖之很喜歡數學,他從當時一本著名的數學書《周髀(音幣)算經》中看到,圓的周長為直徑的三倍,他就用繩子量車輪,進行驗證。不想結果卻發(fā)現車輪的周長比直徑的3倍還多一點:量盆子圓口的周長也是一樣。
圓周究竟比直徑長多少呢?他讀了很多數學書,并反復計算,認定劉徽的“割圓術”最科學。但劉徽只算到小數點以后兩位,他決心繼續(xù)算下去。
祖沖之在地上了一個直徑為一丈的大圓,采用割圓術,正六邊形,正十二邊形,正二十四邊形……一直到一二二八八邊形。最后終于算出了圓周率是介于3.1415926和3.1415927之間的,成為世界上第一位把圓周率推算到小數點后7位數的人。
除此之外,祖沖之還以精確的計算,改造指南車、制作小磨房、千里船等。
祖沖之是世界著名的數學家和天文學家。國際天文學聯合會用祖沖之的名字命名月球上的一座環(huán)形山,用以表達對他的敬仰和紀念。
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