□ 共科部    姜效先    张玉灵

祖冲之（公元429-500年）是我国南北朝时代的科学家。他的家庭有学术传统，其先人有从事工程建筑的，有从事文学创作的，也有从事历法研究的。他自幼学习刻苦、勤奋，尤其对天文、数学有浓厚的兴趣。他广泛收集并认真研究前人的著作，对于天文、数学方面的知识则是“亲量圭尺，躬察仪漏，目尽毫厘，心穷筹策”，可谓严谨治学、一丝不苟。宋孝武帝（454-464）年间，祖冲之被安排在华林学省，且“赐宅宇车服”，从事学术研究。大约在461年，被调南徐州（今江苏省镇江市）做从事史。不久被调建康（今江苏省南京市），在刘宋朝廷任公府参军。刘宋末年，再度被调建康，任谒者仆射，司礼仪，晚年被提升长水校尉。他曾向朝廷提出“开屯田，广农殖”的主张。当时齐朝廷表示支持，并打算让他“巡行四方”，兴建大业。但因连年战乱，“事竟不行”。500年，祖冲之逝世，享年71岁。

祖冲之的主要学术成就有数学、天文以及机械设计等方面。数学方面，他继承了刘徽的数学思想，曾研究过《九章算术》与刘徽注，并且对《九章算术》作《九章术义注》，对刘徽注又作“重差注”，通过研习，祖冲之的数学理论水平达到相当高的水平，也取得了卓越的成就。最为突出的是他对圆周率的推算，《隋书》卷十六中记载有：3.1415926< 正数<3.1415927; 密率355/113，约率22/7。这里说的“正数”即是圆周率的准确值。由于它是个无理数，不可能用有限小数或循环小数表示出来，祖冲之当时是否意识到这一点，尚无明确记载。但是，他用“盈蒍二限”来限定“正数”范围，无疑是个创见。其中，“正数”与“密率”都是当时世界上最好的结果，并保持了长达千年的世界纪录。密率在国外直到16、17世纪才由德国的奥托、荷兰的安托尼斯和日本的关孝和分别推算出来。因此祖冲之的结果倍受国际重视，日本数学史家三上义夫曾建议把“密率”称为“祖率”，以纪念祖冲之对数学的贡献。祖冲之用什么方法求得被世人广泛称道的好的结果，史书上没有留下记载。现在数学工作者只能推测，有割圆术法、连分数法、无穷级数法、调日法以及不定方程法等，莫衷一是。另外，祖冲之还用自己的研究结果去考核古代量具，可视之为他的成果的实际应用。

关于球体积计算公式，在《九章算术》中有所谓“开立圆术”记之，但其误差很大：V=9/16D³。（V为球体积，D为球直径)。这个结果曾引起张衡的注意，刘徽也曾深入地研究过。刘徽做出了重要的改进，提出了球外切几何体“牟合方盖”，其体积与球体积之比为4：π，但刘徽终究没有彻底解决这个问题。大约200多年后，祖冲之与其儿子祖暅在刘徽研究的基础上，计算出“牟合方盖”的体积，并提出著名的“祖暅原理”，从而彻底解决了球体积计算公式的问题。祖冲之在数学方面除注《九章算术》和“重差”之外，还自著《缀术》六卷。论述了圆周率的推算，球体积的计算以及由面积差、体积差求某种线段长度等极为复杂的问题，但由于内容深奥难懂，受到冷遇而失传，这实是古代数学的一大损失。

在天文、历算方面，祖冲之著《大明历》是一杰出的贡献。他推出的“上元积年”，就是现代数学也未必可以轻易解出的问题，必须解由11个一次同余式组成的同余式组方可解决。他第一次使用了“岁差”，测得回归年日数比前人更精密，他首次引进交点月概念，所得交点月日数与现代所测结果相差甚微。这些都是值得称道的成就。在机械设计方面，祖冲之仿制了指南车，创造发明了水碓磨、千里船等。此外，他还精通音律，注释了许多经典，作过文学作品《述异记》10卷。他是一位多才多艺的科学家。

1959年10月4日，前苏联发射的第三个宇宙火箭揭开了月球背面的隐秘。前苏联科学院将月球背面的一座环形山命名为“祖冲之”，这说明了祖冲之这位古代数学家、天文学家的业绩得到了国际社会的公认，受到世界人民的景仰。

我们怀着崇敬的心情向同学们介绍了中国古代伟大的数学家祖冲之的生平事迹和在数学上超越当时世界各国一千年的辉煌成就，旨在让同学们更加了解我们伟大的祖国，她不仅有悠久的历史，而且有全方位（包括数学）的灿烂的古代文明。肩负着将祖国由经济大国建设成经济强国，由数学大国建设成数学强国的莘莘学子们，要学习和发扬祖冲之勤奋好学、严谨治学、一丝不苟的求知精神，为中华民族的振兴谱写新的奋斗篇章。