歷史上祖沖之是怎么算出圓周率的?古代人如何表示小數(shù)點(diǎn)?
我不是主角
很多人在小的時(shí)候都接觸過(guò)圓周率的學(xué)習(xí),自然也就知道我國(guó)古代一位數(shù)學(xué)家祖沖之,他可是能夠在沒(méi)有任何現(xiàn)代計(jì)算工具的情況下,將一個(gè)無(wú)限不循環(huán)的圓周率推算到小數(shù)后七位,可以說(shuō)是相當(dāng)了不起的。但是我們也知道,用小數(shù)點(diǎn)的方式表示數(shù)字,同樣是那個(gè)時(shí)代沒(méi)有的辦法,那么祖沖之是如何表示圓周率的呢?
1.圓周率
祖沖之計(jì)算出的圓周率,我們今天把它寫(xiě)作3.1415926,但在當(dāng)時(shí)肯定不是這樣寫(xiě)的。因?yàn)樽鏇_之生活的南北朝時(shí)期,阿拉伯?dāng)?shù)字還沒(méi)有傳入中國(guó),更沒(méi)有小數(shù)點(diǎn)。不過(guò),這并不影響祖沖之計(jì)算出圓周率,只不過(guò)他無(wú)法把圓周率簡(jiǎn)稱(chēng)為π。
我們中國(guó)的漢字,是世界上最全面最先進(jìn)的文字,在阿拉伯?dāng)?shù)字傳入之前,我們的祖先早就用上了表示數(shù)字的文字,那就是漢字?jǐn)?shù)字,直到今天我們也還經(jīng)常使用這些漢字?jǐn)?shù)字。
2.祖沖之如何稱(chēng)呼圓周率
可能有人會(huì)說(shuō),大寫(xiě)數(shù)字不是武則天發(fā)明朱元璋改進(jìn)的嗎,南北朝離唐朝還早著呢?別調(diào)皮,老武和老朱搞的那時(shí)記賬用的大寫(xiě)數(shù)字壹貳叁肆伍,漢字?jǐn)?shù)字一二三四五從漢字發(fā)明出來(lái)就有了。
不信?我們?nèi)フ页鲇涊d祖沖之和他的發(fā)明的史書(shū)原文來(lái)看看就知道了。一般認(rèn)為《隋書(shū)律歷志》是記載此事比較靠譜的。其中的原文是這樣寫(xiě)的:“祖沖之,更開(kāi)密法,以圓徑一億為一丈,圓周盈數(shù)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒數(shù)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正數(shù)在盈朒二限之間。密率,圓徑一百一十三,圓周三百五十五。約率,圓徑七,周二十二?!?/p>
我的數(shù)學(xué)從上學(xué)時(shí)就不及格,所以搞不清他是根據(jù)什么原理計(jì)算出來(lái)的,但是可以知道祖沖之計(jì)算時(shí)用的是漢字?jǐn)?shù)字,三一四一五九二七到三一四一五九二六之間。那時(shí)候沒(méi)有小數(shù)點(diǎn),但是有單位啊,你看,祖沖之用的單位是尺寸分厘毫秒忽。
所以,別被自己的想象限制了,古人的智慧可是驚人的。
3.祖沖之怎樣算出來(lái)的
另外說(shuō)一下,祖沖之能算出這個(gè)數(shù)值可不容易,雖然我依然不知道其中的原理,但我知道在當(dāng)時(shí)沒(méi)有計(jì)算機(jī)連算盤(pán)都沒(méi)有的情況下,對(duì)于大量數(shù)據(jù)的計(jì)算肯定是很辛苦的。
到北宋時(shí)期才出現(xiàn)珠算,在此之前人們使用的是算籌。這玩意比算盤(pán)簡(jiǎn)陋多了,其實(shí)就是數(shù)小木棍?,F(xiàn)在一二年級(jí)的學(xué)生學(xué)數(shù)字時(shí),老師經(jīng)常讓帶一些小棒去數(shù)數(shù),這差不多就是古代的算籌了。只不過(guò)古人在擺放和計(jì)算上,有了一些更復(fù)雜點(diǎn)的算法,有了部分算盤(pán)上的進(jìn)位算法。
祖沖之就是靠著擺小木棍,算出了一千年后西方人才算出來(lái)的圓周率。這不得不往我們佩服。更讓人佩服的是,這家伙還是個(gè)全才,他不偏科,不僅理科好,文科也很有造詣。
文學(xué)方面,他寫(xiě)了《述異記》等書(shū)。哲學(xué)方面,寫(xiě)了《易義》《老子義》《莊子義》《釋論語(yǔ)》等。歷法方面,他編纂了后來(lái)被人們一直使用的《大明歷》。天文方面,首次提出“交點(diǎn)月”的計(jì)算。發(fā)明方面,他設(shè)計(jì)制造過(guò)水磨、指南車(chē)、定時(shí)器等。另外據(jù)說(shuō)對(duì)音律還有研究。