祖冲之

祖冲之（429~500)字文远。南北朝时期范阳遒（今涞水）人。童年时代，祖冲之就勤奋好学。以后他又收集和阅读了大量的天文和数学方面的书籍、文献。在学习钻研的同时，还进行了一些精密推算和实际测量工作。在数学、天文历法、机械制造等方面都取得了卓越成就。在数学方面，通过长期反复演算，把魏晋时期3.1416的圆周率推算到更精确程度，推算到3.1415926至3.1415927之间。1000年以后，阿拉伯的奥托才达到了这个纪录。他还详细注释我国古代的《九章算术》，并著有《缀术》一书，唐初国立学校有一门学科叫“算学”，即以《缀术》为教材，4年才能学完。此书曾传到朝鲜和日本，被当作中学课本。

当时数学的计算方法和工具比较落后，祖冲之在推算圆周率的值时，花费了大量精力和心血。在此以前，有人算出圆周率接近于22/7。祖冲之经过精心推算后，提出了圆周率更为精确的数值是355/113，他把22/7叫做“疏率”，把355/113叫做“密率”。其中密率是在分母小于1000条件下圆周率的最佳近似分数，这就是著名的“祖率”。祖冲之和他的儿子祖暅之，还解决了球体积的计算问题。在他们之前的《九章算术》中，关于球体积的计算公式是错误的，魏晋时期的数学家刘徽发现了这个错误，但他没有找出计算球体积的公式。祖冲之父子在我国数学史上第一次推导出了正确的球体积公式。

祖冲之还研究过开平方和开立方的问题。在天文历法方面，祖冲之发现当时采用的历法《元嘉历》不够精确，于是着手编制新历法。经过精心计算和努力，在他36岁时编制出新历法——《大明历》，是当时比较先进和精确的历法。在《大明历》中，第一次引进了“岁差”这个概念。原来，地球绕太阳一周，并不是正好回到上一年的位置，春分点要稍稍向后退一点，也就是向西移一点儿。由于春分点的移动，全年的24节气也要移动。祖冲之算出岁差是每45年零11个月后退一度（我国古代把周天分为三百六十五度零四分之一度，一度又分为六十分）。过去使用的《元嘉历》每17年有7个闰年。祖冲之编制的《大明历》，改为每391年有144个闰月，比《元嘉历》更精确。在历法计算中，祖冲之还引入了“交点月”，就是月亮连续两次经过黄白交点所需要的时间。祖冲之测得交点月的时间是27.21223日，和现代测得的27.21222日非常接近。因为日食、月食都发生在交点月附近，这就为准确地推算日、月食的出现创造了条件。祖冲之上书要求实行《大明历》，遭到守旧派的阻挠。致使《大明历》在祖冲之生前未能实行，直到他去世10年后，梁武帝才正式颁布采用《大明历》。

在机械制造上，祖冲之重新设计制造了久已失传的指南车。无论铜车怎样变换方向，车上的铜人总是指向南方。祖冲之还制造出利用水流推动的石磨，用来舂米磨面。当时，在世界上也是比较先进的粮食加工工具。祖冲之还制造了日行百余里的“千里船”，为我国的造船史增添了光辉的一页。此外，祖冲之还研究音乐，研究文学，并著有《述异记》10卷。国际天文学会自1967年以来，先后决定以李白等23位中国历史名人命名火星、水星、月球的环形山，在月球背面有以祖冲之名字命名的环形山。紫金山天文台把他们发现的一颗小行星命名为“祖冲之小行星”。为纪念祖冲之，涞水县政府于1998年建祖冲之中学一所。