中国南北朝时期数学家、天文学家祖暅生平简介

  祖暅,字景烁,(456年~536年)范阳遒县(今河北涞水)人。中国南北朝时期数学家、天文学家,祖冲之之子。同父亲祖冲之一起圆满解决了球面积的计算问题,得到正确的体积公式,并据此提出了著名的“祖暅原理”。祖冲之父子总结了魏晋时期著名数学家刘徽的有关工作,提出“幂势既同则积不容异”,即等高的两立体,若其任意高处的水平截面积相等,则这两立体体积相等,这就是著名的祖暅公理(或刘祖原理)。祖暅应用这个原理,解决了刘徽尚未解决的球体积公式。该原理在西方直到十七世纪才由意大利数学家卡瓦列利(BonaventuraCavalier)发现,比祖暅晚一千一百多年。祖暅是我国古代最伟大的数学家之一。

  祖冲之去世后,他在梁朝天监三年(公元504年)、八年、九年先后三次上书,建议采用他父亲编制的《大明历》,终于使父亲的遗愿得以实现。祖暅的主要工作是修补编辑他父亲的数学著作《缀术》。他运用祖暅原理和由他创造的开立圆术,发展了他父亲的研究成果,巧妙地证得球的体积公式。他求得这一公式比意大利数学家卡发雷(Bonaventura Cavalieri,公元1589年-1647年)至少要早1100年。

  祖暅还有不少其他科学发现,例如肯定北极星并非真正在北天极,而要偏离一度多等等。算得这些结果,同他丰富的数学知识是分不开的。

  由于家学渊源,祖暅从小也钻研数学。祖暅之有巧思入神之妙,当他读书思考时,十分专一,即使有雷霆之声,他也听不到。有一次,他边走路边思考数学问题,走着走着,竟然撞了对面过来的仆射徐勉。“仆射”是很高的官,徐勉是朝廷要人,倒被这位年轻小子碰得够戗,不禁大叫起来。这时祖暅之方才醒悟。梁朝与北魏打仗,失败,祖暅之被魏方扣留,安排住进了驿站,很受优待。

  祖暅还结识了一位天文学的爱好者信都芳,两人常常在一起研讨天文、数学,十分投机。祖暅之把自己的学问毫无保留地教给信都芳,使他有很大进步。祖暅之在科学上也取得了重大成就,《大明历》就是由于他的建议,才被梁朝采用。有的记载说,《缀术》有他的研究成果。他首次得出计算球体体积的公式,虽然比阿基米德晚了将近千年,但由于是与其父祖冲之运用独创的方法得出的,也不失是一种智慧结晶。他还研制了铜日圭、漏壶等精密观测仪器多种。祖暅之的儿子祖皓,续传家学,后来也成了数学家。

  祖暅将数学知识传给了信都芳、毛栖成和自己的儿子祖皓,他们三位后来都成了数学家。

image.png

  具体介绍

  祖暅又称祖暅之。中国数学家、天文学家。祖冲之之子,字景烁。在梁朝担任过员外散骑侍郎、太府卿、南康太守、材官将军、奉朝请等职务。青年时代已对天文学和数学造诣很深,是祖冲之科学事业的继承人。他的主要贡献是修补编辑祖冲之的《缀术》,因此可以说《缀术》是他们父子共同完成的数学杰作。《九章算术》少广章中李淳风注所引述的“祖呕之开立圆术”,详细记载了祖冲之父子解决球体积问题的方法。刘徽注释《九章算术》时指出球与外切“牟合方盖”的体积之比为a:4,但他未能求出牟合方盖的体积。祖冲之父子采用了“幂势既同,则积不容异”(两个等高的立体,如在等高处的截面积恒相等,则体积相等)的原理,解决了这一问题,从而给出球体积的正确公式。这一原理后人称之为“祖暅原理”,在西方,直到17世纪才由意大利数学家卡瓦列里重新发现。在天文学方面,祖暅曾于504年、509年和510年三次上书建议采用祖冲之的《大明历》,最后一次终于实现了父亲的遗愿,《大明历》被梁武帝天监年间采用颁行。他还亲自监造八尺铜表,测量日影长度,并发现了北极星与北天极不动处相差一度有余,改进过当时通用的计时器-漏壶。著作有《漏刻经》、《天文录》等,但前者失传,后者仅存残篇。 祖暅是南北朝时代杰出的数学家祖冲之的儿子,字景烁。生卒年代不详

  他提出了一条原理:“幂势既同,则积不容异。”这里的“幂”指水平截面的面积,“势”指高。这句话的意思是:两个等高的几何体若在所有等高处的水平截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等。这个原理很容易理解。取一摞书或一摞纸张堆放在水平桌面上,然后用手推一下以改变其形状,这时高度没有改变,每页纸张的面积也没有改变,因而这摞书或纸张的体积与变形前相等。祖暅不仅首次明确提出了这一原理,还成功地将其应用到球体积的推算。我们把这条原理称为祖暅原理。祖暅原理在西方文献中称为“卡瓦列利原理”,1653年意大利数学家卡瓦列利(B.Cavalieri,1598-1647)独立提出,对微积分的建立有重要影响。以长方体体积公式和祖暅原理为基础,可以求出柱、锥、台、球等的体积。

  祖暅求得这一公式比意大利数学家卡发雷(BonaventuraCnvalieri,公元1589年-1647年)至少要早1100年。

  祖暅结识了一位天文学的爱好者信都芳,两人常常在一起研讨天文、数学,十分投机。祖暅把自己的学问毫无保留地教给信都芳,使他有很大进步。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

推荐中…

24小时热文

换一换

最新更新

  • 人物
  • 解密
  • 战史
  • 野史
  • 文史
  • 文化

最新排行

  • 点击排行
  • 图库排行
  • 专题排行

精彩推荐

图说世界

换一换