广西科技馆圆周率线上主题科普之六:祖冲之

各位大朋友小朋友们,你们好!


广西科技馆圆周率线上主题科普之六:祖冲之


在前几期内容中,我们一起了解了圆周率的基本情况和和发展历史,今天,让我们进入广西科技馆圆周率线上主题科普第二篇章——人物篇。


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我们知道,人类探索圆周率的奥秘已经将近4000年。在这期间,为了精确计算圆周率值,古今中外许多数学家都曾付出心血。他们对推动数学学科发展所作的贡献,值得我们铭记,也值得我们致敬!


广西科技馆圆周率线上主题科普之六:祖冲之


今天,就让我们一起聆听中国南北朝杰出的数学家、天文学家祖冲之的故事——


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据说,祖冲之在很小的时候,就喜欢听爷爷给他讲科学家的故事。他尤其喜欢张衡,并立志要成为一名天文学家。当天文学家必须学好数学,因此他请求家人给他找了数学老师。一天晚上,祖冲之突然想起老师说的“圆周长是直径的三倍”,觉得不太对。于是第二天一早,他就拿了一段母亲做鞋子用的绳子,找到一辆马车,用绳子量度马车车轮的直径和周长,发现车轮的直径不到周长的三分之一。


这个发现让祖冲之非常兴奋,因此他更加努力地学习数学。长大后,祖冲之又研究了刘徽的“割圆法”,终于在圆周率的计算上取得了巨大的突破。


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祖冲之按照刘徽的割圆法,通过在圆内切割正多边形进行圆周率的计算。当他切割到圆的内接一百九十二边形时,得到了“徽率”(即刘徽计算出的π值3.1416)的数值。但他没有满足,继续切割成三百八十四边形、七百六十八边形……一直切割到

二万四千五百七十六边形,精确地得出圆周率在3.1415926和3.1415927之间。


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在当时的知识水平和工具条件下,要算出小数点后7位数的精确结果,不仅需要智慧,还需要付出大量的时间和精力,即便在世界数学史的浩渺长河里,这也是很了不起的成就。而西方直到差不多1000年后,才由波斯数学家阿尔·卡西打破了祖冲之创下的纪录。


此外,祖冲之还求得了圆周率的两个分数值,一个是“约率”(22/7),另一个是“密率”(355/113)。其中,密率精确到了小数点后第7位。


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祖冲之对圆周率数值的精确推算值足以让他名垂史册,后人还把“约率”命名为“祖冲之圆周率”,简称“祖率”。


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