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祖冲之的圆周率是怎么记录下来的呢
先说说正史里面的记载,
首先,祖冲之是南朝的,
略略搜了一下历史书,
南史·祖冲之传里关于祖冲之的记述:
“祖冲之字文远,范阳遒人也。曾祖台之,晋侍中。祖昌,宋大匠卿。父朔之,奉朝请。
冲之稽古,有机思,宋孝武使直华林学省,赐宅宇车服。解褐南徐州从事、公府参军。
始元嘉中,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,上表言之。孝武令朝士善历者难之,不能屈。会帝崩不施行。
历位为娄县令,谒者仆射。初,宋武平关中,得姚兴指南车,有外形而无机杼,每行,使人于内转之。升明中,齐高帝辅政,使冲之追修古法。冲之改造铜机,圆转不穷,而司方如一,马钧以来未之有也。时有北人索驭驎者亦云能造指南车,高帝使与冲之各造,使于乐游苑对共校试,而颇有差僻,乃毁而焚之。晋时杜预有巧思,造欹器,三改不成。永明中,竟陵王子良好古,冲之造欹器献之,与周庙不异。文惠太子在东宫,见冲之历法,启武帝施行。文惠寻薨又寝。
转长水校尉,领本职。冲之造安边论,欲开屯田,广农殖。建武中,明帝欲使冲之巡行四方,兴造大业,可以利百姓者,会连有军事,事竟不行。
冲之解锺律博塞,当时独绝,莫能对者。以诸葛亮有木牛流马,乃造一器,不因风水,施机自运,不劳人力。又造千里船,于新亭江试之,日行百馀里。于乐游苑造水碓磨,武帝亲自临视。又特善算。永元二年卒,年七十二。着易老庄义,释论语、孝经,注九章,造缀述数十篇。子暅之。
暅之字景烁,少传家业,究极精微,亦有巧思。入神之妙,般、倕无以过也。当其诣微之时,雷霆不能入。尝行遇仆射徐勉,以头触之,勉呼乃悟。父所改何承天历时尚未行,梁天监初,暅之更修之,于是始行焉。位至太舟卿。
暅之子皓,志节慷慨,有文武才略。少传家业,善算历。大同中为江都令,后拜广陵太守。
侯景陷台城,皓在城中,将见害,乃逃归江西。百姓感其遗惠,每相蔽匿。广陵人来嶷乃说皓曰:“逆竖滔天,王室如毁,正是义夫发愤之秋,志士忘躯之日。府君荷恩重世,又不为贼所容。今逃窜草间,知者非一,危亡之甚,累棋非喻。董绍先虽景之心腹,轻而无谋,新克此州,人情不附,袭而杀之,此一壮士之任耳。今若纠率义勇,立可得三二百人。意欲奉戴府君,剿除凶逆,远近义徒,自当投赴。如其克捷,可立桓、文之勋;必天未悔祸,事生理外,百代之下,犹为梁室忠臣。若何?”皓曰:“仆所愿也,死且甘心。”为要勇士耿光等百余人袭杀景兖州刺史董绍先,推前太子舍人萧勉为刺史,结东魏为援。驰檄远近,将讨景。景大惧,即日率侯子鉴等攻之。城陷,皓见执,被缚射之,箭遍体,然后车裂以徇。城中无少长,皆埋而射之。”
我有点震惊,这里竟然对研究圆周率只字未提,
大概是因为史学家不懂数学
隋书·律历上 里面由这方面的记录:
“古之九数,圆周率三,圆径率一,其术疏舛。自刘歆、张衡、刘徽、王蕃、皮延宗之徒,各设新率,未臻折衷。宋末,南徐州从事史祖冲之,更开密法,以圆径一亿为一丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在盈朒二限之间。密率,圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率,圆径七,周二十二。又设开差幂,开差立,兼以正圆参之。指要精密,算氏之最者也。所著之书,名为《缀术》,学官莫能究其深奥,是故废而不理。”
这应该是唯一一次圆周率的记录,
但是只是提到了22/7的约率,355/113的密率,远远不到3.1415926-3.1415927的数值
但是足以看见中国古代数学家对于计算的精益求精,
有一种说法是,刘歆、张衡、刘徽,祖冲之他们的具体解法已经失传,所以谁也不是到他们是怎么计算圆周率的
考古工作中,为什么以文字的出现作为文明的开始
文字的出现并不是人类文明开始的全部标志。
文明产生的标志,是近年来考古学界和古代史学界讨论的热点问题。一般认为不应孤立地把某一标志当作绝对的标准,而应考虑到各族各地的具体特征和古物保存的不完整性,寻求较多几个有内在联系的标志,只要有其中一二即可作出正确判断。目前学术界比较推崇荷兰学者鲁克荷恩的判断方法,其标准是在三个基本条件中只要具备其中两个,便可称之为“文明”。
这三个条件是:(1)在一定区域的聚落中已经有好几个互相联系的、人口至少在5000以上的城镇、集镇或城市;(2)已有独立创造的文字体系或借用部分外族文字而形成的自己的文字;(3)已有纪念性的建筑遗迹和进行仪典活动的中心场所。这三个条件都可用实物证,而其内容又反映了丰富的社会发展情况。其中第一条直接与生产规模和经济水平有关。有人估计,以文明产生时的农业生产条件衡量,要保证一人能脱产从事脑力劳动或过不劳而获的生活,从社会整体需要看至少必须集中剥削数十人的劳动,当组成国家时,这类脱产人员必然数以千百计,那么被统治的人口至少在数万以上,而几个5000以上人口的市镇其联系的人口总数大约可与之相当,而且有了好几个这类彼此联系的城镇,不仅说明农工商诸业、私有制已较发展以及它们下面已控制着广大农村,它们之间还会因有隶属关系而出现中心或首要城镇,此即国家中央机构所在之地。
第二条则表明此时已有了较史前时代更为复杂的经济统计、行政管理、文化活动与信息交流,因为文字正是为它们服务的最重要最有代表性的工具,所以有人说有了文字便有了文明。第三条则表明已存在一区一国的集中管理机构和统治阶级,例如豪华的宫室反映了国王、贵族、祭司等类人物的活动,高大宏伟的神庙、仪典中心、城防工程以及碉堡、监狱等等则是统治人民的象征。因此,这三个条件的物证,都能起“一叶知秋”的标志作用,而三者有其二即可,则是估计到了各地各族发展的特殊性和古物保存的偶然性。
若以此法衡量,我们便会看到埃及和两河流域大约在公元前3500年便开始脱离史前时代而进入文明时代,中国、印度和欧洲的克里特则稍晚一点,大约在公元前2500年至前2000年间进入文明时代,拉丁美洲的墨西哥、玛雅和安第斯山区则更晚一些,约在公元前1000年间进入文明时代。