家在江苏·人杰

科技巨匠

　　有位德国数学家曾说过：“在数学发展的历史上，许多国家的数学家都曾寻找更加精密的圆周率，因此圆周率的精密程度可作为衡量这个国家数学发展水平的标志。”从这个角度来看，如何高度评价祖冲之对于我国数学发展的作用，或许都不为过。当然，祖冲之的成就并不止于此，他在天文历法、机械制造等方面都有着卓绝的贡献。

　　祖冲之祖籍范阳郡遒县（今河北涞水县），由于家乡遭战争破坏，举家迁往江南。他的祖父曾担任过大匠卿，负责主持各类建筑工程，再加上他家历代对天文历法都有研究，使祖冲之自小便对自然科学表现出广泛的兴趣，特别是对天文、数学和机械制造有着强烈的爱好。

　　青年时期，祖冲之的博学多才获得了当朝政府的赏识，他被派到华林学省做研究工作。他还担任过地方官职，一开始任南徐州（今镇江）刺史府里的从事，后来又到娄县（今昆山东北）当县令。虽说仕途不尽人意，但祖冲之的学术成就却有目共睹，这与他严谨的学术态度不无关系，他十分重视古人研究的成果，但又不完全盲从。

　　南朝宋末年，祖冲之回到建康（今南京），从此时一直到齐初，他花了较大精力来研究机械制造，为科技进步做出重要贡献。晚年时，江南一带陷入战火，他写了一篇《安边论》，建议政府发展农业，增强国力，安定民生，巩固国防。齐明帝看到这篇文章后，打算派祖冲之巡行四方，兴办一些有利于国计民生的事业。但由于连年战争，他的建议没有能够实现。公元500年，这位科学家带着满腹遗憾离世，享年72岁。

　　祖冲之的贡献，以对圆周率的推算最为著称。在他之前，中外许多数学家都对圆周率进行过周密的计算。古希腊著名数学家阿基米德曾用逐步增加正多边形的边数的逼近方法，得到了223/71<π<22/7的结果。三国时期的数学泰斗刘徽，撰有《九章算术注》九卷，他在书中写了自己对圆周率的研究过程，思路和方法与阿基米德相仿。他还创造性地使用了“割圆术”，即推算出圆内正3072边形的面积，由此得出π=3927/1250的结论。

　　祖冲之在前人的成果上进一步钻研，探求更精确的数值。遗憾的是，由于他的数学著作《缀术》失传，如今人们并不知晓其究竟是如何求得了圆周率的新数值的。数学史专家们对祖冲之计算圆周率的方法曾有不同推测。很多学者认为，他继承了刘徽的思路，算出内接正24576边形的面积，进而推算出圆周率的数值：3.1415926<π<3.1415927，而他的密率355/113则是世界圆周率计算史上的空前杰作。祖冲之死后，他的儿子祖暅继续父亲的研究，发现了计算圆球体积的方法。

　　科学技术史专家李·约瑟指出：“在圆周率的研究方面，中国人不仅赶上了在数学方面极富创造性的希腊人，并且在祖冲之和他的儿子的计算中又出现了新的跃进，使中国人领先了一千年。”　　

　　到了南北朝，中国历法已经发展得较为成熟，但是祖冲之认为还不够精确。刘宋孝武帝大明六年，年仅33岁的他向孝武帝献上大明历。

　　大明历最突出的贡献是把岁差（在天文观测中发现的节气点西移现象）首次引入历法。由于中国古代历法在计算日月五星的位置时，是以冬至太阳在恒星间的位置作为基准点的，所以岁差概念的引进，就使得这一基准点的位置得到了较好的校正。

　　祖冲之还测定了每一回归年（两年冬至点之间的时间）的天数，跟现代科学测定的只相差45秒；他第一次明确地指出了交点月（月亮相继两次通过同一个黄白交点的时间间隔）的长度值，与如今人们的测算仅差1秒左右。而交点月日数的精确测得使得准确的日月食预报成为可能。

　　然而，孝武帝不懂历法，权臣戴法兴更是竭力反对，一味强调旧法之神圣，以居高临下的傲慢态度讽刺挖苦祖冲之。面对这些，祖冲之并不畏缩，他对戴法兴反对大明历的理由一一分析，指出其错误所在，最终将戴法兴驳得哑口无言。可是，获胜的祖冲之并没有得到公正的结果，直到梁武帝天监九年（公元510年）大明历才正式颁布施行，这时祖冲之已逝世10年。　　

　　祖冲之在机械制造方面也有着不俗的成就。其中最有名的，就是指南车。

　　指南车是一种用来指示方向的车子，车上装有木人。车子开行之前，先把木人的手指向南方，之后不论车子怎样转弯，木人的手始终指向南方。相传远古时代黄帝对蚩尤作战，曾使用过指南车，但至南北朝时，这种车已经失传。后来，齐高帝萧道成命祖冲之仿制，祖冲之还真就完成了使命。听到消息的齐高帝便派大臣去查看，发现这个内部机件全部用铜制成的指南车构造精巧，运转灵活，无论怎样转弯，木人的手都直指南方。

　　祖冲之也制造了很实用的劳动工具。比如水碓磨，即把水碓和水磨结合起来，提高了舂米、磨粉的生产效率，我国南方有些农村至今还在使用。又如千里船，利用轮子激水前进的原理造成，一天能行一百多里。除了天文历法、数学、机械制造，祖冲之在音律、文学、考据方面也有造诣。可时至今日，他的大部分著述、发明都已失传，更多的时候，人们只能在想象中领略这位奇才的伟大之处了。

　　（严杰）