中 国 著 名 科 学 家
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中 国 著 名 科 学 家. 祖冲之 的故事. Go!. 祖冲之 的故事. 祖冲之简介. 科学成就. 我们的祖冲之. 祖冲之(429-500),字文远, 祖籍范阳郡遒县(今河北涞源县),南北朝时期杰出的数学家、天文学家和机械制造家。. 为了纪念祖冲之的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为“祖冲之环形山”,将小行星1888命名为“祖冲之小行星”。. 科学成就. 天文学方面. 数学方面. 机械制造方面. 祖暅原理. 天文学.

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中 国 著 名 科 学 家

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Presentation Transcript


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中 国 著 名 科 学 家

祖冲之 的故事

Go!


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祖冲之 的故事

祖冲之简介

科学成就


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我们的祖冲之

祖冲之(429-500),字文远, 祖籍范阳郡遒县(今河北涞源县),南北朝时期杰出的数学家、天文学家和机械制造家。

为了纪念祖冲之的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为“祖冲之环形山”,将小行星1888命名为“祖冲之小行星”。


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科学成就

天文学方面

数学方面

机械制造方面

祖暅原理


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天文学

在天文学方面,祖冲之创制了中国历法史上著名的新历——《大明历》。在《大明历》中,他首次引用了岁差,是我国历法史上的一次重大改革;他还采用了391年中设置144个闰月的新闰周,比古代发明的19年7闰的闰周更加精密。 祖冲之推算的回归年和交点月天数都与观测值非常接近。

关于《大明历》


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中国历法史上著名的新历

——《大明历》

魏晋南北朝时期,天文历法方面最大的成就是东晋虞喜发现了“岁差”。

  过去天文学家不知分“天周”和“岁周”,以为太阳运行一周(天周)就是“岁周”。虞喜观察到太阳从当年冬至运行到次年冬至并没有回到原来的冬至点上,而是每50年(现代测定是71年8个月)向西移动一度。这种“天周”与“岁周”的差就叫“岁差”。

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《大明历》

祖冲之亲自观察,证实了岁差的存在,并把它应用到自己所制定的《大明历》中。根据计算,《大明历》规定一年为365.24281481天,与近代科学测量的日数相差不到50秒。

《大明历》中另一重要改革是对闰法作了新的调整,将古法19年7闰改为391年144闰。

《大明历》是当时最先进的历法。

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数学

在数学上, 祖冲之推算出圆周率的真值应该介于3.1415926和3.1415927之间,比欧洲要早一千多年。

圆周率的计算


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π

祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算.秦汉以前,人们以"径一周三"做为圆周率,这就是"古率".后来发现古率误差太大,圆周率应是"圆径一而周三有余",不过究竟余多少,意见不一.直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法--"割圆术",用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长.刘徽计算到圆内接96边形, 求得π=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的π值越精确.

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π=叫做"祖率"

祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出π在3.1415926与3.1415927之间.并得出了π分数形式的近似值,取22/7为约率,取355/133为密率,其中355/133取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近π值的分数.祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查.若设想他按刘徽的"割圆术"方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的.祖冲之计算得出的密率, 外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了.为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把π=叫做"祖率".

结论

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3.1415926<n<3.1415927

祖冲之为了求出最精密的圆周率,逐次以圆内接正六边形、十二边形、二十四边形、四十八边形、九十六边形的边长当作圆周长,计算与直径的比值, 一直割圆到24576边形,这样边已经和圆周紧贴在一起,而不能再割了,于是他算出:12288边形各边总长为3.14159251丈,24576边形各边总长为3.14159261丈。

祖冲之经过艰苦的计算,终于得出较精确的圆周如直径为1,圆周大于3.1415926,小于3.1415927。

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机械制造

在机械制造上,曾制造了铜铸指南车、利用水力舂米磨面的水碓磨、能日行百里的“千里船”和计时仪器漏壶、欹器等。


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祖暅原理

祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,

用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是: "幂势既同,则积不容异."

意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等.

这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理, 但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理".


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