伟大的科学家——祖冲之

祖冲之（429—500），是我国南北朝时候的一位伟大的科学家，他生活在南朝的宋朝和以后的齐朝。他在天文、数学、物理等方面，都做出了巨大的成绩。
他在天文历法上的贡献，主要是修订新历法。为了研究天文历法，他参考了历代所有的历书。为了证明前人说得对不对，他常常拿着仪器去观察日月星辰的运行，测量太阳影子的长短。经过这样仔细的研究和实地的测验，他发现过去的历法有很多地方不够精确。比如，关于闰年，在旧的历法里，每19年中有7个闰年，用这种历法每过两百年就要比实际天数相差一天。于是，他根据自己研究的结果，编了一部新的历法，叫作《大明历》，纠正了旧历法中的许多错误。在这部历法中，他把19年7闰改为391年中设置144个闰年，就比旧历法合理得多。同时，他还注意到了“岁差”（太阳从上一年冬至到下一年冬至，并没有回到原来的位置，这种现象在天文学上叫“岁差”）现象，并且把岁差应用到了《大明历》中。这是我国历法史上一件划时代的事情。由于在历法中应用了“岁差”，就使“回归年”（指太阳连续两次经过春分点所需要的时间）和“恒星年”（指地球绕太阳真正公转的一个周期）有了区别。祖冲之非常精确地测出了一回归年的日数是365.24281481日，这和近代科学测量所得的日数相比，只差50秒，即仅有六十万分之一的误差。这个结果该是多么惊人的精密啊！

祖冲之在数学方面，把前人对“圆周率”的研究，大大往前推进了一步。圆周率指的是圆的周长和它的直径之比，这是一个常数。也就是说，任何大小的圆，它的周长和它的直径的比，都会得出这个常数。如果我们知道了这个常数，知道了圆的直径（或半径），再求圆的周长，就很方便了，只要将直径（或二倍半径）乘上这个常数就可以得出。我国古代许多数学家，为了推算这个常数，作出了不少的贡献。特别是晋朝的大数学家刘徽，创造了用“割圆术”（用圆内作内接正多边形以求圆周长的一种方法）来计算圆周率值的科学方法，更是取得了辉煌的成绩。祖冲之为了天文、历法上的推算和度量衡的考核需要，也研究了圆周率。他在刘徽“割圆术”的基础上，继续精心推求，最后精确地算出圆周率是在3.1415926和3.1415927之间。把圆周率的数值推算到小数点后七位数字，他在全世界上是第一人。欧洲的科学家一直到他死后1000多年，才算出这个数值来。日本的学者曾建议，为了纪念祖冲之的贡献，把圆周率改名为“祖率”。
在物理学上，祖冲之也有重要的发明和创造。他曾经成功制造一艘“千里船”，放在江里试航，速度比一般船快得多。他还根据古人的发明加以改进，成功制造了一个利用水力转动的水碓磨，可以用来碾米、磨面。另外，他还为萧道成（齐朝的齐高帝）修理了一辆指南车，十分灵敏准确。这辆指南车原本是南朝的宋武帝在长安缴获的战利品，只有一个架子，内部的机械已散失，指南的性能已失灵，一直搁起来没有用，只做做样子。直到宋末，萧道成才要祖冲之想办法来修理这辆指南车。经过祖冲之修理之后，这辆车果然恢复了它的指南性能。据说，比原来造的那辆还好，无论车子怎样转弯，车的指南效能没有一点错误。

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