祖冲之的机械制造有哪些,圆周率精确到后7位的是谁?
祖冲之,字文远。出生于建康(今南京),祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县),中国南北朝时期杰出的数学家、天文学家。
祖冲之一生钻研自然科学,其主要贡献在数学、天文历法和机械制造三方面。他在刘徽开创的探索圆周率的精确方法的基础上,首次将“圆周率”精算到小数第七位,即在3、1415926和3、1415927之间,他提出的“祖率”对数学的研究有重大贡献。直到16世纪,阿拉伯数学家阿尔·卡西才打破了这一纪录。
元朝时期谁算出了圆周率往后七位?
祖冲之第一个将圆周率计算到小数点后第七位祖冲之是南朝宋、齐时期伟大的科学家,在数学、天文历法、机械制造等方面都有突出成就。《隋书·律历志》留下一小段关于圆周率(π)的记载,祖冲之算出π的真值在3.1415926和3.1415927之间,相当于精确到小数第7位,简化成3.1415926,成为当时世界上最先进的成就。祖冲之是世界上第一个把圆周率准确数值推算到小数点后第七位的人,比欧洲早1100年,他的著作是《缀数》。祖冲之还给出π的两个分数形式:22/7(约率)和355/113(密率),其中密率精确到小数第7位,在西方直到16世纪才由荷兰数学家奥托重新发现。祖冲之还和儿子祖暅一起圆满地利用「牟合方盖」解决了球体积的计算问题,得到正确的球体积公式。
祖冲之除了圆周率?
祖冲之,字文远,祖籍范阳遒县,是我国古代杰出的科学家、数学家。
祖冲之祖辈多精于科学技术。他的祖父叫祖昌,在刘宋朝廷里任“大匠卿”,是负责营造设计的官职。祖冲之年轻时就有博学的名气,曾在专门研究学术的官署华林学省工作。他还做过南徐州从事史、司徒府的公府参军、娄县令等小官,而长期在中央做谒者仆射,管朝廷礼仪方面的事,后来还兼领长水校尉,掌管联系少数民族工作。
祖冲之从小就“专攻数术,搜练古今”,为从事科学研究,打下了坚实的基础。出仕以后,也利用公余时间,坚持钻研学术。他能吸收前人的成果,但又“不虚推古人”,而善于独立思考。因此,经过长期努力,终于成就为大科学家,在数学、天文、机械等方面,都作出了重大贡献。 他在数学方面的突出成就,是求得比较精确的圆周率。我国古代劳动人民在生产实践中,摸索出圆周与直径的比例,大体上是三比一,即《周髀算经》所说的“周三径一”。这个数字不够精确。后来经过历代数学家的推算,越来越接近实际数值。如西汉刘歆求得了3.1547;东汉张衡求出了 3.16;曹魏时的刘徽求得3.14,刘宋时的何承天求得了 3.1428等。祖冲之注意吸收前人研究的成果,利用刘徽创造的“割圆术”,又给以进一步发展,继续推算圆周率。
当时运算的工具是“算筹”,对九位数字的大数,要经过一百三十次以上的计算,包括开方在内,这是很艰巨的任务。祖冲之经过艰苦的运算,终于得出了结果:大于本数的近似值,是3.1415927小于本数的近似值是3.1415926,圆周率应界于两者之间。祖冲之还用 355/113的分数值,表示圆周率的“密率”,即圆周率的最佳渐近分数。 祖冲之求得的圆周率数值,远远超过了前人的成就,是个了不起的贡献。他是世界上第一个把圆周率数值推算到小数点以后七位数字的科学家。九百年以后,一位中亚的数学家推算到小数点后的十六位数字,才算超过了祖冲之。而祖冲之提出的“密率”,更是世界数学史上的伟大发现。用355/113来表示圆周率,在外国要到十六世纪中叶以后。那时,德国的渥脱和荷兰的安托尼兹,先后求得355/113这个分数,西方数学界还把它称为“安托尼率”。其实,他们已经比祖冲之晚了一千多年。一位日本数学家曾为此建议,应该把“安托尼兹率”改称“祖率”,将荣誉还给中国这位伟大的古代数学家。
除此之外,祖冲之还注释过《九章算经》,编写过一部《缀术》。《缀术》有六卷,约由数十篇论文组成,是祖冲之研究数学的主要代表作。到唐代时,还把《缀术》列为国学中数学课目的主要教科书,并规定四年学完。这部书内容丰富深奧,可以想见。无怪《隋书》评论他的研究成果时说是“算氏之最者也”,确实达到了当时的最高水平。 在天文历法方面,祖冲之的贡献也很大。他长期坚持天文实测工作,获得大量准确的第一手资料,为日后改革历法打下了基础。南北朝初期,普遍使用的是何承天编订的《元嘉历》,这已经比以往各种历法有很大进步。祖冲之经过实测和研究,发现《元嘉历》仍有很多不足之处,便根据自已研究的成果,重新制订出一种新历法,史称《大明历》。
《大明历》比起《元嘉历》以及其他古历,主要有两大进步。首先是开始应用“岁差”,这在我国历法发展史上还是第一次。所谓“岁差”,是指太阳从上一年冬至日运行到下一年冬至日,在天空上的位置移动距离。过去一直认为太阳在冬至日的位置,永远是不变的。东晋的天文家虞喜,首先发现“岁差”现象,并算出每五十年西移一度,这是很大的进步。这一成果一直未被引入历法,因而影响计算太阳运行的准确位置,造成推算日、月蚀日期的差误。祖冲之经过实际测定,证实了虞喜的发现,作出“日不独守故辙”的结论,求得自己计算的“岁差”数值,并引用到《大明历》中。
经过公元436年—459年二十三年间四次月蚀的检验,证明了《大明历》的推算是正确的。在研究“岁差”的基础上,祖冲之测定了“回归年”,即两年的冬至点之间的时间,是 365.24281481日。这与现代天文科学测得的结果比较,只差50秒钟,一年的相对误差仅有六十万分之一,已经达到十分缜密的程度了。 《大明历》的另一个重要进步,是改革了闰法。我国古代长期沿用十九年安排七次闰月的办法。为什么要有闰月?原来,日行一年,(即地球绕日一周),约365天多一点,月圆十二次,(即月绕地球十二圈),约355天,二者相差十天左右。如果只以月圆十二次计年,二十四个节令的时间每年实际上都要差十天,会造成很大麻烦。因此才找到十九年七闰的办法来解决,这是很重要的创造,但还不够准确。祖冲之经过测算研究,发现旧法每隔二百年就要比实际多出一天。他便提出了新闰法,每三百九十一年,安排百四十四个闰月,大大提高了《大明历》的精确性。
公元462年,祖冲之把他创造的《大明历》,连同给皇帝的《上大明历表》,送交刘宋王朝。在朝延讨论中,有个叫戴法兴的大官僚,认为祖冲之改变古历,是“诬天背经”,还说什么“古人制章,万世不易”,坚决反对采用《大明历》。祖冲之这时勇敢地站出来,当着皇帝的面,和戴当场进行辩论。他根据天文实测结果,针对戴的谬论,逐条进行反驳,终于驳倒了戴法兴。祖冲之为此而写的《驳议》成了科学史上重要文献。《大明历》当时未被采用,在他死后十年,才为南齐政权正式颁行,并沿用八十余年。 祖冲之在物理机械方面也有很多发明创造。他造出的“千里船”,日行百余里,在江中试行,比一般的船快的多。又设计制造一种利用水力推动的“水碓磨”,能同时春米和磨面。祖冲之“追修古法”改造了一辆“指南车”。由于改用铜质齿轮、机件,提高了灵敏度,做到“圆转不穷,而司方如一”,史称“马钧以来,未有也”。当时有一位名叫索驭麟的人,也会造指南车,皇帝让二人各造一辆,拿到御苑里“对共校试”。比试的结果,祖冲之所造运转自如,要高明的多。爷爷当先锋打一古代数学家名?
祖冲之,爷爷即祖父:简化为祖:打先锋即冲在最前面,简化为冲之。祖冲之一生钻研自然科学,其主要贡献在数学,天文历法和机械制造三方面,他在刘徽开创的掠索圆周率的精确方法的础上,首次将“圆周率”精算到小数第七位,即在3.1415926和3.1415927之间,他提出的“祖率”对数学的研究有重大贡献。直到16世纪,阿拉伯数学家阿尔.卡西才打破了这一纪录。
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