数学家祖冲之与圆周率的故事

以下是关于数学家祖冲之与圆周率的故事的介绍

数学家祖冲之在天文、历法、数学以及机械制造等方面的辉煌成就，他***的贡献就是***将“圆周率”精算到小数第七位，即在3.1415926和3.1415927之间，他还改革闰法、应用岁差，***提出“交点月”的计算，编纂《大明历》等著作。

祖冲之与圆周率

东汉张衡推算出的圆周率值为3.162。三国时王蕃推算出的圆周率数值为3.155。魏晋的***数学家刘徽在为《九章算术》作注时创立了新的推算圆周率的方法——割圆术，将圆周率的值为边长除以2，其近似值为3.14；并且说明这个数值比圆周率实际数值要小一些。刘徽以后，探求圆周率有成就的学者，先后有南朝时代的何承天，皮延宗等人。何承天求得的圆周率数值为3.1428，皮延宗求出圆周率值为22/7≈3.14。

祖冲之认为自秦汉以至魏晋的数百年中研究圆周率成绩***的学者是刘徽，但并未达到精确的程度，于是他进一步精益钻研，去探求更精确的数值。

祖冲之在刘徽创造的用“割圆术”求圆周率的科学方法基础上，运用开密法，经过反复演算，求出圆周率为：3.1415927>π>3.1415926。这是当时世界上最精确的数值，他也成为世界上比较好个把圆周率的准确数值计算到小数点以后第7位数字的人。直到1000多年后，这个纪录才被欧洲人打破。圆周率的计算，是祖冲之在数学上的一项杰出贡献，有外国数学史家把π叫做“祖率”。

《大明历》

在历法中，祖冲之***引入了“岁差”的概念，从而使得历法更加精确，是***第二次较大的历法改革。

亦称“甲子元历”。南北朝一部先进的历法。祖冲之创制。《大明历》采用的朔望月长度为29.5309日，这和利用现代天文手段测得的朔望月长度相差不到一秒钟。在《大明历》中，祖冲之提出了在391年插入144个闰月的新闰周。根据新的闰周和朔望月长度，可以求出《大明历》的回归年长度是365.24281481日，与现代测得回归年长度仅差万分之六日左右，也就是说一年只差50多秒，这是非常精确的资料。冬至点是制订历法的起算点，因此测定它在天空中的位置对于编算历法来说非常重要。可是在祖冲之之前，历算家们一直认为冬至点的位置是固定不变的，这就使得历法制订从一开始就产生了误差。为此祖冲之把岁差概念引进历法中之后，大大提高了历法计算的精度。

意义

这是我国历法史上第二次大改革。一是改进闰法，把天文学家何承天提出的旧历中每19年7闰改为每391年144闰，使之更符合天象的实际。在我国***求出历法中通常称为“交点月”的日数为27.212223日，与近代测得的数据（27.212220）极其相近。二是在制历时考虑岁差，一百年差一度。所谓“交点月”就是月亮在天体上运行的路线有2个交点（也叫黄白交点），月亮2次经过同一交点的时间预测（数据为往年仅供参考）叫交月点。历成后上表给宋孝武帝刘骏，却遭到宠臣戴法兴之流的压制和反对。祖著《历议》一文予以驳斥。祖死后十年即天监九年（公元510年）得以施行，达八十年之久。《南齐书.文学传》：“宋元嘉中，用何承天所制历，比古十一家为密，冲之以为尚疏，乃更造新法（大明历）。”《隋书.律历志中》：“至九年正月用祖冲之所造甲子元历颁朔......陈氏历梁，亦用祖冲之历，更无所创改。”

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