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在没有望远镜的古代 祖冲之是如何准确计算出“日食月食”的

时间:2023-09-30 14:16:03

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在没有望远镜的古代 祖冲之是如何准确计算出“日食月食”的

历史本身是自然史的一个现实的部分,是自然生成为人这一过程的一个现实的部分。——马克思

文章类型/历史见闻

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中国古代牛人众多,很多牛人都是文理兼备的大学神。因为他们的杰出贡献,甚至在世界各地受到广泛赞誉。比如我们熟悉的数学家祖冲之,他不仅在数学方面做出了突出贡献,而且在天文学,力学,文学等方面也做出了巨大贡献。具体有哪些贡献?。

祖冲之简介

祖冲之是我国古代著名的数学家,他的科学成就与其良好的家教密不可分。他的祖父祖昌是刘宋时期的大工匠,主要在朝廷管理土木工程。其父祖硕是“朝廷所请”。因学识渊博,经常受邀参加皇家典礼和宴会,可见其家族的学术渊源。良好的家教,再加上自己的努力,从小就对自然科学和文学,哲学,尤其是天文学很感兴趣,甚至在少年时代就因博学而成名。

由于从小博览群书,兴趣广泛,祖冲之被派往当时朝廷的学术研究机构华林学省做研究工作,后赴任。当时,宗明观是全国最高的科研学术机构,相当于现在的中国科学院。到了明代,他接触到了当时很难与外界接触的书籍,为他日后的研究打下了坚实的基础。后来,他的成就遍及当时的许多方面,如数学,天文学,力学,文学等领域。具体贡献是什么?。

对数学的贡献

说起他对数学的贡献,只要上过小学的中国人都知道,那就是大大提高了圆周率的准确性。他在前辈刘辉的基础上,将的数值定在现代小数点后七位的3.1415926~3.1415927之间,简化为3.1415926。因此,祖冲之被选为世界上第一位将圆周率值计算到小数点后第7位的科学家。

为什么我们能得到这么大的认可,因为我们把圆周率计算到小数点后七位?因为圆周率的应用范围很广,比如在古代很受重视的天文历法中,只要与圆有关的问题都需要用圆周率来计算和计算,它的准确性就非常重要。在《九章算术》和《周壁算经》中,中国科学家已经提出周长为三,是周长和直径的三倍。后来在祖冲之的微积分中,它的精确度值得最大的提高,比西方领先了800年。

只是他怎么得到的?古代没有精密仪器?电脑是不是更不可能呢?因为他应用了中国古代的“转曲为直”的观念,将许多完整的等腰三角形以圆的形状放置在同一中心点。并且数字越多,圆就越标准化,以便用等腰三角形的底边长来求圆的周长,用周长的值来计算现实中放不下的大圆(因为圆越大,周长就越精确)。这比传统的直接测量圆周长的计算要先进得多。

他的贡献在古代制造业中也大有用武之地。例如,建造大型建筑可以用来制作模型,以更好地计算真实的建筑,因为比例的概念早在古代就已经存在了。此外,他还创造了“祖率”,“润饰”等数学概念和著作。他还和儿子一起发现了计算球体积的方法,这是对后世的一大贡献。

天文学成就

古代天文学家发现,过一段时间就会有闰年,所以古人把定为计算闰年的单位。古人称“一章”,一章有七个闰年。也就是说,在每中,7年就是13个月。公元4,北梁赵翼撰《元事礼》,认为六百年应插入221个闰月。

但祖冲之认为,这两种方法都不准确。他提出了每391年144个闰月的新飞跃法。根据祖冲之的算法,一个回归年的时间跨度为365.2428141天,与现代仪器计算的时间相比,只有46秒或不到一分钟。除了他的坚强,我不知道该如何赞美他。

而且祖冲之继承了前人的科研成果,不仅证实了岁差现象(太阳一年运行一次(其实地球一年绕太阳运行一次),而且不能完全回到前一年的冬至,总有细微的差别。根据现代天文学家的精确计算,年差约为50.2秒,每71年零8个月后移一次。)计算岁差的存在是每45年零11个月向后一个度。

祖冲之也是我国天文学史上第一次提出“月球交点”(月球连续两次通过黄道白道同一交点的时间)的概念。估算的时间为27.2123天,与科学家用电脑计算的数据仅相差十万分之一,甚至不到一秒。他的贡献对古代日食和月食的预测具有重要意义,因为日食和月食都发生在黄道和白道附近。后来,祖冲之利用自己计算的天文知识,重新制定了历法“大明历”。他标记的日食和月食的时间与后来实际发生日食和月食的时间相差不大。

在前人的基础上,他还更精确地计算了木,火,金等五大行星在天空中的运行轨道和一周所需的时间:木星为11.858年,现代科学家测得时间为11.862年;火星为780.031,与目前科学家计算的时间仅相差0.094天。土星为378.070天,与现代科学家探测到的具体时间仅相差0.022天,金星与目前科学家探测到的时间相差583.931天,水星为115.88天。与现在科学家探测到的时间仅相差0.002天。在古代没有计算机的情况下,他真的很擅长得到这么精确的时间。

机械成就

作为杰出的数学家和天文学家,他还设计和改进了许多机器,如:水磨,铜机传动,计时器等,甚至说他还制造了“木牛流马”。他的贡献在史书中也有记载:

“使追古法。冲改造铜机,自马军后未有。”

文学成就

以上都是他在科学和工程方面的成就,但顶尖科学家在文学方面也取得了很大的成就。比如,他对古代经典作注释,整理成书,有《易学》《老子易》《庄子易》《史论语》《史孝经》等。不幸的是,它们已经丢失了。他的文学作品流传于世,目前只能在《太平御览》中看到,如《述异记》,《安边论》等,其中《安边论》仍是一篇关于边防的文章。此外,他还精通音律和棋艺。

这样的人贡献很大。难怪他们频频被国外邮票选中,作为杰出科学家的代表出现。像祖冲之这样的全能科学家,实在值得我们千年骄傲。

历史本身是自然史的一个现实的部分,是自然生成为人du这一过程的一个现实的部分。——马克思

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