祖冲之计算圆周率的目的是什么?祖冲之计算出圆周率有什么意义?

来源：狂想曲作者：狂想曲发布时间：2019-05-22 12:34:00

　　祖冲之是我国著名的数学家、天文学家，他涉及了多个领域的研究，但是在数学上的成就是最高的，将圆周率精确到第七位，在祖冲之一千多年好外国数学家获得同样地结果。众所周知圆周率对于在数学上是有多重要，但是在古代，数学没有这么的发展，为什么祖冲之会想要去计算圆周率呢?

　　祖冲之计算圆周率的目的是什么?

　　求算圆周率的值是数学中一个非常重要也是非常困难的研究课题。中国古代许多数学家都致力于圆周率的计算，而公元5世纪祖冲之所取得的成就可以说是圆周率计算的一个跃进。祖冲之是中国古代伟大的数学家和天文学家。祖冲之于公元429年出生在建康(今江苏南京)，他家历代都对天文历法有研究，他从小就接触数学和天文知识，公元464年，祖冲之35岁时，他开始计算圆周率。

　　在中国古代，人们从实践中认识到，圆的周长是“圆径一而周三有余”，也就是圆的周长是圆直径的三倍多，但是多多少，意见不一。在祖冲之之前，中国数学家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，用这种方法，刘徽计算圆周率到小数点后4位数。祖冲之在前人的基础上，经过刻苦钻研，反复演算，将圆周率推算至小数点后7位数(即3。1415926与3。1415927之间)，并得出了圆周率分数形式的近似值。祖冲之究竟用什么方法得出这一结果，现在无从查考。如果设想他按刘徽的“割圆术”方法去求的话，就要计算到圆内接16000多边形，这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!

　　祖冲之计算得出的圆周率，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圆周率π叫做“祖率”。除了在计算圆周率方面的成就，祖冲之还与他的儿子一起，用巧妙的方法解决了球体体积的计算。他们当时采用的原理，在西方被称为“卡瓦列利”(Cavalieri)原理，但这是在祖冲之以后一千多年才由意大利数学家卡瓦列利发现的。为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献，数学上也称这一原理为“祖原理”。

　　祖冲之在数学领域的成就，只是中国古代数学成就的一个方面。实际上，14世纪以前中国一直是世界上数学最为发达的国家之一。比如几何中的勾股定理，在中国早期的数学专著《周髀算经》(大约于公元前2世纪成书)中即有论述;成书于公元1世纪的另一本重要的数学专著《九章算术》，在世界数学史上最早提出负数概念及正负数加减法法则;13世纪时，中国就已经有了十次方程的解法，而直到16世纪，欧洲才提出三次方程的解法。

　　祖冲之的祖父是宋朝管理朝廷建筑的一个官员。父亲望子成龙心切，不到九岁，就逼着祖冲之读《论语》，读一段还要背一段。可是祖冲之对经书实在没兴趣，两个月里只背出了十来行，气得父亲大骂他是笨蛋。祖父却很开明，并不认为孙儿不喜欢读经书就是没出息。他想起祖冲之曾经充满好奇地问他：“爷爷，为什么每月十五的月亮一定会圆呢?”还经常缠着他不停地询问各种有趣的天文现象。于是，他每天教他看天文书，有时祖孙三代一起研究天文知识。这样，祖冲之对天文历法的兴趣越来越大了。

　　有一天，祖父带他去拜访一个精通天文的官员何承天。何承天问祖冲之：“研究天文其实是很辛苦的，既不能靠它升官，又不能靠它发财，你为什么要钻研它?”

　　祖冲之回答说：“我不求升官发财，只想弄清天地的秘密。” 何承天笑道：“好!有出息。”从此，祖冲之经常观测日月星辰的运行轨迹，找何承天研究天文历法和数学，还研究各种机械制造等。刻苦的钻研和丰富的实践，使祖冲之成了杰出的数学家、天文学家和发明家。