《资治通鉴》故事选杂文随笔

2021-06-29 随笔

  祖冲之(公元429------500年),字文远。范阳乃(河北涞水)人。他自幼好学,且有家学渊源。曾祖父台之爱好天文;祖父祖昌是朝廷的大匠卿,负责营造,精通土木建筑,喜好数学和天文;父亲祖朔之好历算。

  祖冲之在青年时期就在国家华林学省做科学研究工作。后从军从政,官至长水校尉,仅次于将军。他的兴趣在科学,即使从军从政,也从未放弃对科学的研究。是南北朝时期杰出的科学家。

  宋孝武帝大明六年(公元462年),南徐州从事史祖冲之对孝武帝说:“太子要更令何承天撰的《元嘉新历》,虽然比黄帝历、夏历、殷历、周历等以前十一家历本要精密,但亦有粗疏,需要改进。”祖冲之就拿出由他自己所编撰的《大明历》呈给孝武帝看。孝武帝不识天文历算,对于新旧历法的优劣难以辨明,他就命群臣和懂历法的人去讨论,结果引起一场舌战。权臣戴法兴说《大明历》是“削闰坏章”,并扬言“古人已制定和修订了历法,一直是这样用的,万世也变更不了。”戴法兴等人坚决反对采用《大明历》。

  祖冲之就在讨论会上,以他的《大明历》与何承天的《元嘉新历》做了比较说明。祖冲之首先把岁差引进了历法。所谓岁差就是是春分点和秋分点在黄道上的西移。祖冲之又具体说明:“由于日、月、星辰的吸引,地球自转轴的方向发生缓慢而微小的变化,因此第一年的春分到下一年的春分,从地球上看,太阳并没有回到原来的位置,年年向西后移,二十四节令的位置也在动。”祖冲之继续说:“太阳连续两次经过春分点的时间,谓之回归年(也叫“太阳年”),就是一周天;太阳两次经过某一恒星的时间,即地球绕太阳公转的一个周期,就谓之恒星年一周岁。”祖冲之具体算出一回归年的日数是365.24281481日(现代天文测出的是365.24219879日,仅差五十秒,即仅有六十万分之一的误差)。祖冲之这个精密的数字纪录保持了130多年,到公元608年才被隋代的张胄元打破。祖冲之在《大明历》中又改革了闰法。众所周知,阴历一年是354天,阳历一年365天多一点。这就产生了闰月,以此来调整农历,便于农作。

  何承天的《元嘉新历》袭用了“十九年七闰(十九年中加七个闰月)”。祖冲之经过科学计算得出结论,这种闰法,每二百年就会差一天,应该是“三百九十一年一百四十四闰”。祖冲之在《大明历》中测定一交点月(月球运动在白道上两次过黄道相应交点的周期)等于27.21223日(与现代测定的只差不到二百七十万分之一)。有了明确的.交点月,就能准确推算出日、月蚀发生的时间和位置。

  祖冲之在讨论会上的发言,得到了大臣巢尚的支持。巢尚用《大明历》计算出公元436年------459年这23年间所发生的四次月蚀,其时间和月亮在天空的位置与实际情况完全相符。戴法兴在事实面前只好认输。

  孝武帝根据讨论会上的辩论情况,认为祖冲之的《大明历》是正确的,比何承天的《元嘉新历》要科学,就决定采用《大明历》。在准备公布实行时,孝武帝死去,结果《大明历》未能实行。

  梁武帝天监九年(公元510年),员郎散骑侍郎祖暅上奏说,他父亲祖冲之的《大明历》是正确的,应予实行。梁武帝萧衍当时未同意。又过了五年,在祖暅重新提出后,萧衍才命太史对比祖冲之的《大明历》与何承天的《元嘉新历》谁更正确。太史认为《大明历》更精确。萧衍才下诏实行祖冲之的《大明历》。这已是五十年以后的事了。

  祖冲之不仅是一位天文学家,而且是一位数学家。他对圆周率的计算是很精确的。西汉刘歆求得圆周率为3.1547,东汉张衡是3.16,三国时刘徽是3.14,何承天是3.1428。而祖冲之是3.1415926----3.1415927之间。祖冲之把圆周率计算到小数点后7位,比外国早了一千多年。祖冲之提出的密率为355/113,同样比外国早了一千多年,直到十六世纪,才被德国人奥托和荷兰人托尼兹两人计算出这个密率。

  祖冲之还与他儿子祖暅共同提出“等高处的横截面积相等,那么两个立体的体积也必然相等”的球体积计算公式,比意大利科学家卡瓦列利得出同样的结论早一千年。祖冲之著有《缀术》数十篇,并注释了《九章算术》。

  祖冲之的力学知识也很丰富,重造了已失传的指南车,制造加工粮食的水碓磨,还建造了千里船。祖冲之享年七十二岁。他不仅在中国古代就是一位著名的科学家,即使在今天,也是一位受世界各国人民敬仰的科学泰斗。

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