上海耀华国际幼儿园:中国古代医学和科学有哪些有趣的故事?

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/04/27 22:23:20

沈 括
当代英国著名科技史专家李约瑟曾这样评价说:沈括是“中国整部科学
史中最卓越的人物”。他积一生之心血写出的《梦溪笔谈》,包罗万象,独
有创见,被称做“中国科学史上的里程碑”。
沈括,字存中,1033 年出生在杭州钱塘。沈家世代为官,沈括从小就跟
随在外作官的父亲沈周四处奔波,饱览了华夏大好河山和风俗民情,视野和
见识都比一般同龄孩子开阔得多,兴趣爱好也广泛得多。日月星辰、山川树
木、花草鱼虫⋯⋯没有他不喜欢琢磨的。
传说,有一次小沈括给母亲许氏背诵白居易的一首诗。背到“人间四月
芳菲尽,山寺桃花始盛开”一句时,突然半日沉默不语。许氏出身士大夫家
庭,性情温柔,知书达理,对于儿子凡事总好刨根问底的脾气,早已十分熟
悉。她见儿子又犯了“犟”劲,只是笑了笑,递给他一件外衣,嘱咐道:“别
背了,今儿天气这么好,邀几个小伙伴到城外山上转转去吧。山上风大天凉,
把这件衣服带上。”
当时,正是4 月暮春天气,庭院中的桃花纷纷谢落,已是“绿肥红瘦”,
然而当小沈括和孩子们爬上城郊的山峰时,那满山遍野的桃花却开得正艳,
好似一片红霞。沈括抚着一枝桃花,呆呆地嘟哝着:“人间四月芳菲尽,山
寺桃花始盛开⋯⋯”猛地一阵山风吹过,他不由得打了个寒噤,脑子里蓦然
闪出母亲的话:“山上风大天凉⋯⋯”“噢”小沈括一下子明白了:温度不
同,植物生长的情况也不同。白居易写的没错儿!
沈括的童年和少年时代,就是在这样一个充满书香气息的温馨环境中度
过的。然而,人生并不总是一帆风顺的,人也不能一世停留在宁静的港湾,
尤其是对于那些“天将降大任”的天才,命运似乎更为坎坷。就在沈括刚满
18 岁的时候,父亲去世了,家计顿时艰难起来。沈括不得不外出谋生,到海
州沭阳县(今江苏沭阳)当了主簿。从那时起,政务便占据了这位天才科学
家一生的大部分时间。但是,无论仕途多么险峻,宦海如何浮沉,公务怎样
繁忙,他得志也罢,失意也罢,都从未放弃过科学研究。凭着超凡的意志、
敏锐的观察力和过人的精力,他不停地攀登,终于达到了一个光辉的顶点。
沈括知识渊博,天文地理、数理化、医药以及文学艺术,无不通晓。他
在科学研究上涉猎范围之广,见解之精辟,都是同时代人所望尘莫及的,他
从事的许多项目都代表了时代的水平,具有世界意义。
在天文学方面,沈括制定了《奉元历》,制造了新的天文仪器,把天文
研究又推向一个新的高峰。此外,最突出的贡献是他发明了“十二气历”。
按中国古代历法,阴历和阳历每年相差11 天多,古人虽采用置闰的办法加以
调整,仍难做到天衣无缝。沈括经过周密的考察研究,提出了一个相当大胆
的主张:废除阴历,采用阳历,以节气定月,大月31 日,小月30 日。这种
历法当然是比较科学的,对于农民从事春耕、夏种、秋收、冬藏十分有利,
然而却因否定了老祖宗的“经义”而受到上层统治阶级的抵制,迟迟未能推
行。青山遮不住,毕竟东流去,科学最终一定会战胜愚昧。在沈括之后900
年,英国气象局使用了以节气定月的“萧伯纳历”。如今,沈括所提倡的阳
历法的基本原理,已为世界各国接受。
沈括一生为官,四处飘泊,几乎走遍了大半个中国,峭拔险怪的名山,
一碧万顷的平川,烟波浩渺的湖泊,飞湍急流的江河,到处留下他的足迹。
他深邃的目光,透过青山秀水,看到了它们的沉浮变迁。比如在雁荡山,沈
括发现了一个奇怪的现象:他曾游览过不少名山,都是从岭外便能望得见峰
顶,而雁荡山却不然,只有置身山谷,才能看到高耸入云的诸峰。经过再三
琢磨,沈括得出了结论:是山谷中的大水,将泥沙冲尽之后,这些巨石才高
峻耸立,拔地而起的。而且,雁荡山的好多独特景观,如大小龙湫、初月谷
等,也都是大水长年累月冲凿的结果。由此,他联想到西北那土墩高耸的黄
土区,和雁荡山的成因相同,也是大自然的杰作,只不过一个是石质、一个
是土质而已。沈括关于因水侵蚀而构造地形的观点,在当时只有阿拉伯的一
位科学家“英雄所见略同”,直到700 年之后,英国科学家赫登才完整地运
用了这一原理论述地貌变化。另外,在冲积平原成因的解析方面,在“化石”
的命名以及地形测量和地图绘制等方面,沈括的贡献也极有价值。
沈括对数学也有着独到的研究。相传,刚过“而立”之年的沈括,曾在
一位转运使手下当官。在频繁的接触中,转运使发现沈括才华出众,很想把
才貌双全的女儿嫁给他。正在这时,一位多嘴多舌的同僚告诉他,说近来沈
括常出入酒店,回来就闭门不出,想必是醉得人事不省,在蒙头大睡哩。转
运使听后心中十分不悦:没想到这青年平时仪表堂堂,做事一丝不苟,原来
竟是个酒鬼!这样想着,便径直闯入沈括住处。推开门一看,那沈括正在摆
弄桌上摞起来的酒杯。见转运使大驾光临,沈括忙让座倒茶,并把这些天的
发现对上司娓娓道来。原来,酒店里常把酒桶堆成长方台形体,从底层向上,
逐层长宽各减一个,看上去四个侧面都是斜的,中间自然形成空隙,这在数
学上称为“隙积”。数学上又把计算中间空隙的体积的方法,叫做“隙积术”。
他苦思冥想,就是在研究“隙积术”。转运使听罢,这才转怒为喜。没多久,
沈括便成了转运使的乘龙快婿。
沈括是历史上第一个发明“隙积术”的人。日本数学家山上义夫评价说:
“沈括这样的人物,在全世界数学史上找不到,唯有中国出了这样一个。我
把沈括称做中国数学家的模范人物或理想人物,是很恰当的。”
另外,在物理学、光学、声学、生物医学、比学等诸多科学领域内,沈
括也有很深的造诣。
一次,沈括的妻子刚推开楼上房间的门,猛听得案上的古琴发出“铮铮”
的弹奏声,吓了一大跳,忙唤丈夫前来观看。沈括四下一望,见院墙外面正
有一支迎亲队伍穿街而过,鼓乐声还不绝于耳。
“原来如此。”沈括和妻子进入房中,命仆人取来另一架琴,又用剪刀
剪了个小纸人,贴在琴弦上。然后,他走到原来的古琴旁,用手指用力拨动
琴弦,结果,那贴在另一架琴上的纸人竟颤颤巍巍跳动起来,同时弦上发出
“铮铮”的声响。“瞧见了吗?这就是声学上的共振现象。如果琴弦音度相
同,拨动一架琴上的弦,另一架琴上相应的弦就会振动,发出声音。刚才街
上娶亲的鼓乐声传来,你正开门,引起古琴的共鸣,就是这个道理。”沈括
为研究琴瑟谐振现象而做的这种小实验,欧洲人直到17 世纪才想到。
还有一次,沈括听说,慎县发生了一起殴打致死人命案。可是,知县前
往验尸时,却怎么也查不出死者的伤痕。后来,听了一位老者的指教,知县
命人把尸体抬到日光下,又用红伞遮住阳光,那尸体上的各处伤痕就顿时清
晰地现了出来。沈括细细琢磨,反复实验,最后才明白这是滤光的作用。新
的红油伞,就像是今天的滤光器,皮下瘀血的地方一般呈青紫色,白光下看
不清楚,但在红光下却能清晰显现。沈括把这次“红光验尸”的奇迹记载在
他的《梦溪笔谈》中,给后代法医、物理工作者以很大的启示。
沈括晚年退出政坛,隐居在江苏镇江朱方门外竹影摇动、溪水潺潺的梦
溪园,潜心笔耕,写出了伟大的科学巨著《梦溪笔谈》。这是一部反映当时
科技发展最新成就、内容丰富的著作,充分显示了作者的博学多闻和旷世才
华。书中涉及数学、物理、化学、天文学、地学、生物医学、工程技术等许
多学科,共609 条记述。
公元1097 年,65 岁的沈括走完了他光辉人生的最后里程。

圆周密率
齐高帝知道全国上下把宋朝恨透了,就决心让朝廷的风气变变样儿。他
对大臣们说:“要是能给我十年的时间,我准能让天下的人都富裕起来。就
是最贵重的黄金,我也让它贱得跟泥土一个价钱。”为了这个,他对老百姓
减轻了税收,办什么事都注意节省。老百姓觉着比在宋朝的时候日子好过了,
齐高帝的皇位也就稳当了。齐高帝死了以后,他儿子即位,就是齐武帝。齐
武帝完全照齐高帝的法子管理朝政,齐朝果然一直安定了十多年。
齐武帝很重视发展生产和文化。他的二儿子肖子良更是喜欢研究学问。
肖子良看到古书上说,有一种挺怪的水罐叫欹器〔欹yī〕。这种水罐空着的
时候,就在一边斜着;装了一半水就稳稳当当地直起来;等装满了水,又一
个跟头翻过去了。据说孔子曾经看见过这种水罐,还叹着气说:“哪儿有自
满而不翻个儿的呐?”肖子良想做这么一个欹器放在身边儿,时常提醒他自
己别自满。他请当时有名的学者祖冲之给他做这个东西。
祖冲之懂得算学、天文,造个什么物件,也都很精通。还在宋朝的时候,
祖冲之就提出了一种很精密的历法。本来在那以前,宋朝一直使用《元嘉历》。
《元嘉历》虽说比以前的历法好一点儿,可经过十几年的验证,还是有不少
毛病。祖冲之一直很认真地观察天象,又反复计算。到了儿制出了一种新历
法。公元462 年,他把新历法送给宋孝武帝,请他颁布施行。宋孝武帝还没
说什么,大臣戴法兴就出来反对。戴法兴本来不懂历法,可偏说新历法不行。
又是歪曲天象啦,又是违背经典啦,反正就是不能用新的,一切都是旧的好。
祖冲之理直气壮地说:“对古人的历法,不能全信也不能全不信。如果说古
历不能换,那《元嘉历》也不能用,它也是本朝才开始用的呀!咱们不是用
了十多年了吗?”他又对宋孝武帝说:“天上的日、月、星,这些东西之间
是怎么个关系,完全可以算得出来。这个新历法就是我算了这么多年才提出
来的。它可不是随随便便地就能瞎说一气!”
宋孝武帝给说服了,决定采用祖冲之的新历法,把新历法叫作《大明历》。
没想到《大明历》还没来得及正式公布使用,宋孝武帝就死了。这一来,改
历法的事,也没有人提了〔后来在梁武帝的时候得到采用,那时祖冲之已经
死去十年了〕。
祖冲之没有办法,只好自个儿去研究学问。他记起小的时候,读过一本
古代的算书。里面说一个圆形的直径假如是一尺,那么这个圆的周长就是三
尺〔径一周三〕。圆周率〔周长跟直径的比〕是三。祖冲之想亲自验证一下,
看看这个说法到底对不对。他用绳子绕着车轮子,转了一圈几,再量出长短;
又量了量车轮子的直径,结果发现周长并不正好是直径的三倍,而是比三倍
还多一点儿。
后来,他又读了三国时候的大数学家刘徽的文章。刘徽认为:在圆里做
一个正六边形,每边的长刚巧就和这个圆的半径一样长!而这个六边形的周
长,也就是圆的直径的三倍;如果再把六边形每条边对着的一小段弧线一个
一个地平分开,再做一个正十二边形,那这个十二边形的周长要比正六边形
的周长大,可是比圆的周长小。照这么个办法,再接着做正二十四边形、正
四十八边形、正九十六边形⋯⋯边数越多,它的周长和圆的周长越接近。这
么一直做下去,就会跟圆周差不多合成一个。这个办法叫“割圆术”。刘徽
用这种割圆术算出了九十六边形的周长是圆的直径的3.14 倍。所以他说圆周
率应该是3.14,还说实际上要比3.14 略微大一点儿。
刘徽那么早地就算出这么比较精确的圆周率,真不简单。可是祖冲之还
想再细算一下。他对儿子祖暅〔gèng〕说了这个心思,祖暅高兴地说:“您
既然有这个想法,咱们就把圆再往下分,一定能算出比刘徽更准的数来!”
父子俩真地动手干起来了。他们把地磨平,画了一个直径一丈长的大圆,
然后开始“割圆”:六边、十二边、二十四边、四十八边、九十六边,算的
结果跟刘徽的一样。祖冲之二话没说,又往下割:一九二边、三八四边、七
六八边、一五三六边、三○七二边、六一四四边、一二二八八边,最后画出
了二四五七六边形。边数越多,边长越小。父子俩蹲在地下,头也不抬,恐
怕算错了一点儿。那不就白费劲儿了吗?末了儿,他们算出二四五七六边形
每一边边长是0.00012783 丈,就是一厘二毫七丝八忽三微。这么短的长度要
用针尖儿才画得出来。祖冲之他们费了多大劲儿就别提了。再往下画一个四
九一五二边形,就太难了。祖冲之站起来说:“按道理,把这个圆这么割下
去,是没完的。可实际上,咱们没法再割下去,就割到这儿吧!”
经过计算,二四五七六边形的周长是3.1415926 丈;如果再做一个四九
一五二边形呐,周长比这个还要长一点儿,可是超不过3.1415927 丈。所以
祖冲之认为圆周率应该在这两个数目中间,也就是比3.1415926 大,而比
3.1415927 小。他还找出了两个分数,用来表示圆周率。一个是七分之二十
二,等于3.1428571,不怎么准,可是好记;还有一个是一一三分之三五五,
等于3.1415929,比较准。祖冲之把头一个分数叫“约率”,第二个分数叫
“密率”。
祖冲之的这个圆周率,超过了所有的古人。他那时候,在全世界也是最
精最细的〔欧洲人还是在他一千年以后才算出这么精确的数字〕。
祖冲之还造了指南车〔车上有个小木人儿,不管车怎么转,小木人儿手
指的方向总不变〕,造出了水碓磨〔用水的力量舂米、磨面、磨豆腐〕。这
一来,他的名气大起来了。到了刁回〕齐武帝的时候,肖子良就请他来做欹
器。祖冲之答应了,苦思苦想了好些天,果然做成了一个欹器,送给了肖子
良。肖子良对祖冲之佩服极了。他举行一些宴会的时候,也常常请祖冲之来
参加。

沈 括
当代英国著名科技史专家李约瑟曾这样评价说:沈括是“中国整部科学
史中最卓越的人物”。他积一生之心血写出的《梦溪笔谈》,包罗万象,独
有创见,被称做“中国科学史上的里程碑”。
沈括,字存中,1033 年出生在杭州钱塘。沈家世代为官,沈括从小就跟
随在外作官的父亲沈周四处奔波,饱览了华夏大好河山和风俗民情,视野和
见识都比一般同龄孩子开阔得多,兴趣爱好也广泛得多。日月星辰、山川树
木、花草鱼虫⋯⋯没有他不喜欢琢磨的。
传说,有一次小沈括给母亲许氏背诵白居易的一首诗。背到“人间四月
芳菲尽,山寺桃花始盛开”一句时,突然半日沉默不语。许氏出身士大夫家
庭,性情温柔,知书达理,对于儿子凡事总好刨根问底的脾气,早已十分熟
悉。她见儿子又犯了“犟”劲,只是笑了笑,递给他一件外衣,嘱咐道:“别
背了,今儿天气这么好,邀几个小伙伴到城外山上转转去吧。山上风大天凉,
把这件衣服带上。”
当时,正是4 月暮春天气,庭院中的桃花纷纷谢落,已是“绿肥红瘦”,
然而当小沈括和孩子们爬上城郊的山峰时,那满山遍野的桃花却开得正艳,
好似一片红霞。沈括抚着一枝桃花,呆呆地嘟哝着:“人间四月芳菲尽,山
寺桃花始盛开⋯⋯”猛地一阵山风吹过,他不由得打了个寒噤,脑子里蓦然
闪出母亲的话:“山上风大天凉⋯⋯”“噢”小沈括一下子明白了:温度不
同,植物生长的情况也不同。白居易写的没错儿!
沈括的童年和少年时代,就是在这样一个充满书香气息的温馨环境中度
过的。然而,人生并不总是一帆风顺的,人也不能一世停留在宁静的港湾,
尤其是对于那些“天将降大任”的天才,命运似乎更为坎坷。就在沈括刚满
18 岁的时候,父亲去世了,家计顿时艰难起来。沈括不得不外出谋生,到海
州沭阳县(今江苏沭阳)当了主簿。从那时起,政务便占据了这位天才科学
家一生的大部分时间。但是,无论仕途多么险峻,宦海如何浮沉,公务怎样
繁忙,他得志也罢,失意也罢,都从未放弃过科学研究。凭着超凡的意志、
敏锐的观察力和过人的精力,他不停地攀登,终于达到了一个光辉的顶点。
沈括知识渊博,天文地理、数理化、医药以及文学艺术,无不通晓。他
在科学研究上涉猎范围之广,见解之精辟,都是同时代人所望尘莫及的,他
从事的许多项目都代表了时代的水平,具有世界意义。
在天文学方面,沈括制定了《奉元历》,制造了新的天文仪器,把天文
研究又推向一个新的高峰。此外,最突出的贡献是他发明了“十二气历”。
按中国古代历法,阴历和阳历每年相差11 天多,古人虽采用置闰的办法加以
调整,仍难做到天衣无缝。沈括经过周密的考察研究,提出了一个相当大胆
的主张:废除阴历,采用阳历,以节气定月,大月31 日,小月30 日。这种
历法当然是比较科学的,对于农民从事春耕、夏种、秋收、冬藏十分有利,
然而却因否定了老祖宗的“经义”而受到上层统治阶级的抵制,迟迟未能推
行。青山遮不住,毕竟东流去,科学最终一定会战胜愚昧。在沈括之后900
年,英国气象局使用了以节气定月的“萧伯纳历”。如今,沈括所提倡的阳
历法的基本原理,已为世界各国接受。
沈括一生为官,四处飘泊,几乎走遍了大半个中国,峭拔险怪的名山,
一碧万顷的平川,烟波浩渺的湖泊,飞湍急流的江河,到处留下他的足迹。
他深邃的目光,透过青山秀水,看到了它们的沉浮变迁。比如在雁荡山,沈
括发现了一个奇怪的现象:他曾游览过不少名山,都是从岭外便能望得见峰
顶,而雁荡山却不然,只有置身山谷,才能看到高耸入云的诸峰。经过再三
琢磨,沈括得出了结论:是山谷中的大水,将泥沙冲尽之后,这些巨石才高
峻耸立,拔地而起的。而且,雁荡山的好多独特景观,如大小龙湫、初月谷
等,也都是大水长年累月冲凿的结果。由此,他联想到西北那土墩高耸的黄
土区,和雁荡山的成因相同,也是大自然的杰作,只不过一个是石质、一个
是土质而已。沈括关于因水侵蚀而构造地形的观点,在当时只有阿拉伯的一
位科学家“英雄所见略同”,直到700 年之后,英国科学家赫登才完整地运
用了这一原理论述地貌变化。另外,在冲积平原成因的解析方面,在“化石”
的命名以及地形测量和地图绘制等方面,沈括的贡献也极有价值。
沈括对数学也有着独到的研究。相传,刚过“而立”之年的沈括,曾在
一位转运使手下当官。在频繁的接触中,转运使发现沈括才华出众,很想把
才貌双全的女儿嫁给他。正在这时,一位多嘴多舌的同僚告诉他,说近来沈
括常出入酒店,回来就闭门不出,想必是醉得人事不省,在蒙头大睡哩。转
运使听后心中十分不悦:没想到这青年平时仪表堂堂,做事一丝不苟,原来
竟是个酒鬼!这样想着,便径直闯入沈括住处。推开门一看,那沈括正在摆
弄桌上摞起来的酒杯。见转运使大驾光临,沈括忙让座倒茶,并把这些天的
发现对上司娓娓道来。原来,酒店里常把酒桶堆成长方台形体,从底层向上,
逐层长宽各减一个,看上去四个侧面都是斜的,中间自然形成空隙,这在数
学上称为“隙积”。数学上又把计算中间空隙的体积的方法,叫做“隙积术”。
他苦思冥想,就是在研究“隙积术”。转运使听罢,这才转怒为喜。没多久,
沈括便成了转运使的乘龙快婿。
沈括是历史上第一个发明“隙积术”的人。日本数学家山上义夫评价说:
“沈括这样的人物,在全世界数学史上找不到,唯有中国出了这样一个。我
把沈括称做中国数学家的模范人物或理想人物,是很恰当的。”
另外,在物理学、光学、声学、生物医学、比学等诸多科学领域内,沈
括也有很深的造诣。
一次,沈括的妻子刚推开楼上房间的门,猛听得案上的古琴发出“铮铮”
的弹奏声,吓了一大跳,忙唤丈夫前来观看。沈括四下一望,见院墙外面正
有一支迎亲队伍穿街而过,鼓乐声还不绝于耳。
“原来如此。”沈括和妻子进入房中,命仆人取来另一架琴,又用剪刀
剪了个小纸人,贴在琴弦上。然后,他走到原来的古琴旁,用手指用力拨动
琴弦,结果,那贴在另一架琴上的纸人竟颤颤巍巍跳动起来,同时弦上发出
“铮铮”的声响。“瞧见了吗?这就是声学上的共振现象。如果琴弦音度相
同,拨动一架琴上的弦,另一架琴上相应的弦就会振动,发出声音。刚才街
上娶亲的鼓乐声传来,你正开门,引起古琴的共鸣,就是这个道理。”沈括
为研究琴瑟谐振现象而做的这种小实验,欧洲人直到17 世纪才想到。
还有一次,沈括听说,慎县发生了一起殴打致死人命案。可是,知县前
往验尸时,却怎么也查不出死者的伤痕。后来,听了一位老者的指教,知县
命人把尸体抬到日光下,又用红伞遮住阳光,那尸体上的各处伤痕就顿时清
晰地现了出来。沈括细细琢磨,反复实验,最后才明白这是滤光的作用。新
的红油伞,就像是今天的滤光器,皮下瘀血的地方一般呈青紫色,白光下看
不清楚,但在红光下却能清晰显现。沈括把这次“红光验尸”的奇迹记载在
他的《梦溪笔谈》中,给后代法医、物理工作者以很大的启示。
沈括晚年退出政坛,隐居在江苏镇江朱方门外竹影摇动、溪水潺潺的梦
溪园,潜心笔耕,写出了伟大的科学巨著《梦溪笔谈》。这是一部反映当时
科技发展最新成就、内容丰富的著作,充分显示了作者的博学多闻和旷世才
华。书中涉及数学、物理、化学、天文学、地学、生物医学、工程技术等许
多学科,共609 条记述。
公元1097 年,65 岁的沈括走完了他光辉人生的最后里程。

圆周密率
齐高帝知道全国上下把宋朝恨透了,就决心让朝廷的风气变变样儿。他
对大臣们说:“要是能给我十年的时间,我准能让天下的人都富裕起来。就
是最贵重的黄金,我也让它贱得跟泥土一个价钱。”为了这个,他对老百姓
减轻了税收,办什么事都注意节省。老百姓觉着比在宋朝的时候日子好过了,
齐高帝的皇位也就稳当了。齐高帝死了以后,他儿子即位,就是齐武帝。齐
武帝完全照齐高帝的法子管理朝政,齐朝果然一直安定了十多年。
齐武帝很重视发展生产和文化。他的二儿子肖子良更是喜欢研究学问。
肖子良看到古书上说,有一种挺怪的水罐叫欹器〔欹yī〕。这种水罐空着的
时候,就在一边斜着;装了一半水就稳稳当当地直起来;等装满了水,又一
个跟头翻过去了。据说孔子曾经看见过这种水罐,还叹着气说:“哪儿有自
满而不翻个儿的呐?”肖子良想做这么一个欹器放在身边儿,时常提醒他自
己别自满。他请当时有名的学者祖冲之给他做这个东西。
祖冲之懂得算学、天文,造个什么物件,也都很精通。还在宋朝的时候,
祖冲之就提出了一种很精密的历法。本来在那以前,宋朝一直使用《元嘉历》。
《元嘉历》虽说比以前的历法好一点儿,可经过十几年的验证,还是有不少
毛病。祖冲之一直很认真地观察天象,又反复计算。到了儿制出了一种新历
法。公元462 年,他把新历法送给宋孝武帝,请他颁布施行。宋孝武帝还没
说什么,大臣戴法兴就出来反对。戴法兴本来不懂历法,可偏说新历法不行。
又是歪曲天象啦,又是违背经典啦,反正就是不能用新的,一切都是旧的好。
祖冲之理直气壮地说:“对古人的历法,不能全信也不能全不信。如果说古
历不能换,那《元嘉历》也不能用,它也是本朝才开始用的呀!咱们不是用
了十多年了吗?”他又对宋孝武帝说:“天上的日、月、星,这些东西之间
是怎么个关系,完全可以算得出来。这个新历法就是我算了这么多年才提出
来的。它可不是随随便便地就能瞎说一气!”
宋孝武帝给说服了,决定采用祖冲之的新历法,把新历法叫作《大明历》。
没想到《大明历》还没来得及正式公布使用,宋孝武帝就死了。这一来,改
历法的事,也没有人提了〔后来在梁武帝的时候得到采用,那时祖冲之已经
死去十年了〕。
祖冲之没有办法,只好自个儿去研究学问。他记起小的时候,读过一本
古代的算书。里面说一个圆形的直径假如是一尺,那么这个圆的周长就是三
尺〔径一周三〕。圆周率〔周长跟直径的比〕是三。祖冲之想亲自验证一下,
看看这个说法到底对不对。他用绳子绕着车轮子,转了一圈几,再量出长短;
又量了量车轮子的直径,结果发现周长并不正好是直径的三倍,而是比三倍
还多一点儿。
后来,他又读了三国时候的大数学家刘徽的文章。刘徽认为:在圆里做
一个正六边形,每边的长刚巧就和这个圆的半径一样长!而这个六边形的周
长,也就是圆的直径的三倍;如果再把六边形每条边对着的一小段弧线一个
一个地平分开,再做一个正十二边形,那这个十二边形的周长要比正六边形
的周长大,可是比圆的周长小。照这么个办法,再接着做正二十四边形、正
四十八边形、正九十六边形⋯⋯边数越多,它的周长和圆的周长越接近。这
么一直做下去,就会跟圆周差不多合成一个。这个办法叫“割圆术”。刘徽
用这种割圆术算出了九十六边形的周长是圆的直径的3.14 倍。所以他说圆周
率应该是3.14,还说实际上要比3.14 略微大一点儿。
刘徽那么早地就算出这么比较精确的圆周率,真不简单。可是祖冲之还
想再细算一下。他对儿子祖暅〔gèng〕说了这个心思,祖暅高兴地说:“您
既然有这个想法,咱们就把圆再往下分,一定能算出比刘徽更准的数来!”
父子俩真地动手干起来了。他们把地磨平,画了一个直径一丈长的大圆,
然后开始“割圆”:六边、十二边、二十四边、四十八边、九十六边,算的
结果跟刘徽的一样。祖冲之二话没说,又往下割:一九二边、三八四边、七
六八边、一五三六边、三○七二边、六一四四边、一二二八八边,最后画出
了二四五七六边形。边数越多,边长越小。父子俩蹲在地下,头也不抬,恐
怕算错了一点儿。那不就白费劲儿了吗?末了儿,他们算出二四五七六边形
每一边边长是0.00012783 丈,就是一厘二毫七丝八忽三微。这么短的长度要
用针尖儿才画得出来。祖冲之他们费了多大劲儿就别提了。再往下画一个四
九一五二边形,就太难了。祖冲之站起来说:“按道理,把这个圆这么割下
去,是没完的。可实际上,咱们没法再割下去,就割到这儿吧!”
经过计算,二四五七六边形的周长是3.1415926 丈;如果再做一个四九
一五二边形呐,周长比这个还要长一点儿,可是超不过3.1415927 丈。所以
祖冲之认为圆周率应该在这两个数目中间,也就是比3.1415926 大,而比
3.1415927 小。他还找出了两个分数,用来表示圆周率。一个是七分之二十
二,等于3.1428571,不怎么准,可是好记;还有一个是一一三分之三五五,
等于3.1415929,比较准。祖冲之把头一个分数叫“约率”,第二个分数叫
“密率”。
祖冲之的这个圆周率,超过了所有的古人。他那时候,在全世界也是最
精最细的〔欧洲人还是在他一千年以后才算出这么精确的数字〕。
祖冲之还造了指南车〔车上有个小木人儿,不管车怎么转,小木人儿手
指的方向总不变〕,造出了水碓磨〔用水的力量舂米、磨面、磨豆腐〕。这
一来,他的名气大起来了。到了刁回〕齐武帝的时候,肖子良就请他来做欹
器。祖冲之答应了,苦思苦想了好些天,果然做成了一个欹器,送给了肖子
良。肖子良对祖冲之佩服极了。他举行一些宴会的时候,也常常请祖冲之来
参加。

可参考沈括的<<梦溪笔谈>>.

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