芮城张衡简历
为了纪念这位伟大的古代科学家，人们将月球背面的一个陨石坑命名为“祖冲之陨石坑”，将小行星1888命名为“祖冲之小行星”。
祖冲之通过努力，在世界数学史上第一次把圆周率(л)的值计算到小数点后七位，即在3.1415926和3.1415927之间。他提出了22/7的约定费率和355/113的秘密费率。这个秘密率值是世界上最早提出的，比欧洲早一千多年，所以有人主张称之为“祖率”。他把自己的数学研究成果编成一本书叫《篆书》，曾被唐代国学奉为数学教科书。他编撰的《大明历》首次将岁差引入历法。拟设391年144颜月。一个回归年的长度是365.338+04438+0天，误差只有50秒左右。他不仅是一位杰出的数学家和天文学家，还是一位杰出的力学专家。再造早已失传的南导车、千里船等各种精巧机械。此外，他还学习音乐。他的著作，如《释论语》、《释孝经》、《易》、《老》、《庄》和小说《亦舒纪》等，早已失传。
编辑这个角色的生活。
从公元42O年东晋灭亡到589年隋朝统一全国的170年间，我国历史上形成了南北对立的局面，史称南北朝。从东晋武帝于公元420年夺取皇位，建立宋朝政权开始，南朝经历了宋、齐、梁、陈四个朝代。与南朝对抗的是北朝，经历了北魏、东魏、西魏、北齐、北周。祖冲之生于宋朝，卒于南齐。
当时由于南朝社会稳定，农业和手工业有了显著的进步，经济文化发展迅速，也促进了科学的进步。所以在这个时期，南朝出现了一些非常成功的科学家，祖冲之就是其中最杰出的人物之一。
祖冲之籍贯是范阳县(今河北省涞水县)邱县。西晋末年，祖籍毁于战乱，迁至江南。祖冲之的祖父祖昌曾在宋朝政府担任大工匠，负责主持建筑工程。他掌握了一些科技知识。同时，祖先们世世代代都在研究天文历法。所以祖冲之从小就接触科技。
祖冲之在自然科学、文学、哲学等方面兴趣广泛，尤其在天文、数学、机械制造等方面，有着强烈的爱好和深入的研究。早在青年时代，他就有了学者的名声，并被政府派到当时的学术研究机构华林大学从事研究工作。后来，他担任地方官员。公元461年，在南徐州(今江苏镇江)刺史府任职。464年，宋政府调他到娄县(今江苏省昆山县东北)任县令。
这期间，祖冲之虽然生活很不稳定，但仍坚持学术研究，取得了很大的成就。他对学术研究的态度非常严谨。他非常重视古人的研究成果，但从不迷信。用他自己的话来说，就是:永远不要“一味推(拜)古人”，而要“搜罗古今(从大量古今著作中吸取精华)”。一方面，他深入研究古代科学家刘〔新〕、张衡、、泽、刘徽、等人的著作，充分吸收一切有用的东西。另一方面，他在科学研究中敢于怀疑前人的结论，并通过实际观察和研究加以修正和补充，从而取得了许多有价值的科学成果。在天文历法中，他编制的《大明历》是当时最精确的历法。在数学方面，他计算圆周率精确到小数点后六位，取得了当时世界最好的成绩。
宋末，祖冲之回到建康(今南京)，任仆射。从那以后，一直到齐初年，他花了很大的精力研究机械制造，改造指南针，发明千里船，水锤磨等等，做出了突出的贡献。
祖冲之晚年时，齐国统治集团内乱，政治腐败黑暗，人民生活十分痛苦。北朝的魏趁机发兵南攻。
公元494年至公元500年，江南地区再次陷入战乱。祖冲之非常关注这种内忧外患的政局。约公元494年至498年，任长水校尉。当时他写了《论安全》，建议政府开垦荒地，发展农业，增强国力，稳定民生，巩固国防。齐明帝看到这篇文章，打算派祖冲之周游列国，兴办一些有益于国计民生的事业。然而，由于多年的战争，他的提议从未实现。不久，这位杰出的伟大科学家活到72岁，于公元500年去世。
改革历法并引入岁差
由于畜牧业和农业生产的需要，中国古代劳动人民经过长期的观察，发现了太阳和月亮运动的基本规律。他们把从第一次满月或缺月到第二次满月或缺月的时期定为一个月，每个月是二十九天多一点，十二个月称为一年。这种计算年份的方法叫做阴历。他们还观察到，从第一个冬季至日到第二个冬季至日(实际上是地球绕太阳一周的时间)需要365天零1/4天，所以也叫一年。以这种方式计算的历法通常被称为阳历。但是，农历年和阳历年的天数并不完全相等。按照农历，一年有354天；按照阳历，一年应该是365天5小时48分46秒。农历比阳历少十一天以上。为了使两个历法的日子一致，我们必须想办法调整农历年的日子。对于这个问题，我们的祖先很早就找到了解决办法，那就是采用“闰月”的方法。分几年安排一个闰年，每个闰年加一个闰月。每年闰年，一年有十三个月。由于采用了这种闰年方法，农历年和太阳年更加吻合。
我国古代历法专家一直以十九年为闰年计算单位，称为“一章”，每一章有七个闰年。也就是说，出了十九年，七年就是十三个月。这种闰法已经用了1000多年，但还不够彻底和准确。公元412年，北梁的赵左编写了《元历》，打破了年章的限制，规定600年中间要插入221个闰月。可惜赵旭的改革在当时并没有引起人们的注意。如著名历法数学家何承天在公元443年制作李元嘉时，仍采用19年七期的古法。
祖冲之借鉴赵厝的先进理论，结合自己的观察，认为19年闰太多，每200年少一天，而赵厝600年221的闰数太细，不太精确。所以他提出了391年144闰的新闰法。这种飞跃法在当时是最尖端的。
除了改革闰法，祖冲之在历法研究上的另一大成就是首次应用“岁差”
根据物理学原理，刚体转动时，如果完全不受外力作用，转动的方向和速度应该是一样的；如果受外力影响，其转速会周期性变化。地球是一个表面凹凸不平、形状不规则的刚体，在运行中经常受到其他行星引力的影响，所以自转速度总是周期性变化的，不可能绝对一致。所以不可能完全回到去年冬天至日太阳一年绕一周(实际上是地球一周绕太阳一周)的时候，总会有细微的差别。根据现在天文学家的精确计算，一年之差约为50.2秒，每71年零8个月倒退一次。这种现象被称为岁差。
随着天文学的逐渐发展，中国古代的科学家们逐渐发现了岁差现象。西汉的邓萍、东汉的刘欣和贾逵都观测到了冬季至日后移的现象，但都没有明确指出岁差的存在。直到东晋初年，天文学家于才开始肯定岁差的存在，并首次主张将岁差引入历法。他提出了岁差的第一个数据，并计算出冬季至日将每50年后退一次。后来南宋初年，何承天认为岁差是百年一次，但他并没有应用在他的《元嘉历》中。
祖冲之继承了前人的科研成果，不仅证实了岁差的存在，而且计算出岁差是每四十五年十一个月一次，并在他的《达李明》中应用了岁差。因为他所依据的天文史料还不够准确，所以他提出的数据不可能很准确。尽管如此，祖冲之将岁差应用于历法是天文历史上的一个创举，为中国历法的改进翻开了新的一页。隋代以后，岁差被许多历学家所重视，如隋代的大冶历和黄济历。
祖冲之对历法研究的第三大贡献是，他可以求出历法中的天数，通常称之为“交月”。
所谓交点月，就是月亮连续两次经过黄道和白道的交点的时间。黄道是指地球人看到的太阳的轨道，黄道是指地球人看到的月亮的轨道。可以计算相交月份的天数。祖冲之测得的相交月天数为27.21223，比过去天文学家测得的要精确得多，与现代天文学家测得的非常相似。以当时的天文学水平，祖冲之能得出如此精确的数字，已经很了不起了。
由于日食和月食都发生在黄道和黄道的交点附近，所以在计算交点的天数后计算日食或月食的时间更准确。祖冲之在他的《明历》中，用交点月来推算日月食的时间，比过去更准确，也非常接近实际的日月食时间。
基于以上研究成果，祖冲之最终成功制作了当时最科学、最进步的历法——大明历法。这是祖冲之科研的高明之处，也是他对天文历法最突出的贡献。
此外，祖冲之还观测和计算了木、水、火、金、土五大行星在天空中的运行轨道和一个周期所需的时间。中国古代的科学家计算出木星(古代称为岁星)每十二年运行一次。西汉刘欣写《三历》时，发现木星运行不到十二年。祖冲之更进一步，计算出木星的轨道时间是11.858年。现代科学家估计木星的周期约为11。862年。祖冲之计算的结果离这个数字只有0 . O4年。此外，祖冲之计算出水星运行一周的时间为115.88天，与现代天文学家确定的小数点后两位数完全一致。他计算出金星运行一周的时间是583.93天，与现代科学家确定的数字只差O.O1天。
公元462年(宋大明六年)，祖冲之将精心编撰的《大李明》呈送朝廷，要求颁布实施。宋孝武帝命通晓历法的官员讨论这种历法的利弊。在讨论中，祖冲之遭到了以戴法兴为代表的保守势力的反对。戴法兴是宋孝武帝信任的大臣，权力很大。因为他带头反对新历法，朝廷大大小小的官员都附和，大家都不赞成改历法。
为了坚持自己的正确意见，祖冲之理直气壮地与戴法兴展开了激烈的争论。
这场关于新历法利弊的争论，实际上反映了当时科学与反科学、进步与保守的尖锐斗争。戴法兴先上书皇帝，从古籍中进行古圣先贤的神迹，以打压祖冲之。他说，在冬季至日期间，太阳总是处于某一位置，这是古代圣贤所决定的，永远不能改变。他说祖冲之认为冬至日年年微动，谤天违圣经。这是一种令人发指的行为。他还说，当时通行的19年七冲历是古代圣贤制定的，绝不能更改。他甚至称祖冲之是一个卑微平凡的人，没有资格谈改革历法。
祖冲之对强大势力的攻击毫无惧色。他写了一篇著名的反驳文章。根据古代文献记载和当时观测太阳的记录，他证明了冬季至日点发生了变化。他指出:事实很清楚，怎么能相信过去，怀疑现在呢？他还举了一个详细的例子，说明他多年来亲自观察冬季至日前后的正午。
日影长度的变化精确地计算出了冬季至日的日期和时间，这表明十九年第七次闰是非常不精确的。他问:旧历法不准。是不是应该永远用下去，永远不改革？任何想说大李明不好的人都应该拿出确凿的证据。如果有证据，我愿意吃苦。
当时戴法兴无法指出新历法的缺点，于是就日的快慢、影的长短、月的快慢等等问题展开争论。祖冲之一一辩驳，予以反驳。
在祖冲之的义正言辞的反驳下，戴法兴无话可答，只是粗暴地说:“新日历再好，也不能用。”祖冲之没有被戴法兴蛮横的态度吓倒，而是坚定地说:“千万不要盲目相信古人。既然发现了旧日历的缺点，新日历又有很多优点，那就应该换个新的。”
在这场大辩论中，很多大臣被祖冲之精辟透彻的理论所说服，但又害怕戴法兴的权势，不敢为祖冲之说话。最后有个叫晁尚志的大臣出来支持祖冲之。他说，《大明历法》是祖冲之多年研究的成果。据《大明历》记载，元嘉十三年(436)、十四年、二十八年、大明三年(459)的四次月食都是准确的，用旧历计算的结果误差很大。既然《大明历》已经被事实证明是比较好的，就应该采用。
结果，德伐日无言以对。祖冲之取得了最后的胜利。宋孝武帝于大明九年(465年)决定改用新历法。谁知大明八年孝武皇帝驾崩，随后统治集团发生意外，改历之事就此搁置。直到梁朝天入狱九年(51O)才正式采用新历法，但那时祖冲之已经去世十年了。
用圆周定律写作和排版
祖冲之不仅精通天文历法，而且他对数学的贡献，尤其是他在圆周率研究上的杰出成就，超越前代，在世界数学史上大放异彩。
我们都知道圆周率是一个圆的周长与同一个圆的直径的比值，这个比值是一个常数，现在常用希腊字母“π”来表示。圆周率是一个永远不能除尽的无限小数，无法用分数、有限小数或循环小数完整准确地表示。由于现代数学的进步，小数点后两千多位的圆周率已经计算出来了。
圆周率应用广泛。特别是在天文和历法中，所有涉及圆的问题都要用圆周率来计算。中国古代劳动人民在生产实践中获得的圆周率最早的数值是“3”，当然不精确，但一直沿用到西汉。后来随着天文学、数学等科学的发展，研究圆周率的人越来越多。西汉末年，刘欣首先抛弃了“3”这个不准确的圆周率值，他曾经采用的圆周率是3.547。东汉的张衡也把圆周率算成**=3.1622。当然，这些数值相比π=3已经有了很大的进步，但还远远不够准确。三国末年，数学家刘徽创造了割线求圆周率的方法，圆周率的研究有了很大进展。
割线求圆周率的方法大致如下:先做一个圆，再做一个内接于圆的正六边形。假设这个圆的直径为2，那么半径等于1。正六边形内接的一边一定等于半径，所以也等于1；它的周长等于6。如果把与正六边形内接的圆周6作为一个圆的周长，除以直径2，周长与直径之比π=6/2=3，这就是古代的数值π=3。然而，这个值是不正确的。我们可以清楚地看到，内接正六边形的周长远远小于圆的周长。
如果我们把正六边形的内接边数增加一倍，变成内接正十二边形，然后用适当的方法求它的周长，那么我们可以看到这个周长比内接正六边形的周长更接近圆的周长，这个内接正十二边形的面积更接近圆的面积。由此我们可以得出一个结论:一个圆内接一个正多边形的边越多，它的边加起来的总长度(周长)与圆周周长之差就越小。从理论上讲，如果正多边形的内接边数增加到无穷大，那么正多边形的周长将与圆周紧密重合，由此计算出的无限正多边形的内接面积将等于圆的面积。但实际上，我们不可能把一个正多边形的内接边数增加到无穷大，使这个无穷大的正多边形的周长与圆周重合。我们只能增加内接正多边形的边数，使其周长和圆周几乎重合。因此，通过增加圆的内接正多边形边数，圆周率的个数总是略小于π的真实值。根据这个原理，刘辉从圆内接正六边形开始，边数逐渐翻倍，直到计算出内接正六边形，圆周率为3.141O24。把这个数变成一个分数，就是157/50。
刘徽得到的圆周率，后来被称为“惠率”。他的计算方法其实有现代数学中极限的概念。这是中国古代圆周率研究的辉煌成就。
祖冲之演绎圆周率成就斐然。据《隋书法纪》记载，祖冲之把十尺变成一亿尺，以此为径求圆周率。他计算的结果是两个数:一个是丰裕数(盈余的近似值)，是3.1415927；一个是数(即亏的近似值)，为3.1415926。圆周率的真实值正好在这两个数字之间。“隋书”只有这样一个简单的记录，没有具体说明他是如何计算的。但从当时的数学水平来看，除了刘徽的割圆术，并没有更好的方法。祖冲之大概采用了这种方法。由于采用了刘辉的方法，当圆的正多边形的内接边数增加到24576条时，祖冲之的结果就可以精确地得到。
余数可以列成不等式，如:3.1415926 (*) < π(真pi) < 3.1415927(余数)，表示pi应该在余数之间。根据当时计算中使用分数的习惯，祖冲之也采用了圆周率的两个分数值。一个是355/119(约等于3.1415927)，比较精确，所以祖冲之称之为“秘率”。另一个是(约3.14)，比较粗糙，所以祖冲之称之为“近似率”。在欧洲，直到1573，德国数学家沃尔特才算出355/119的值。因此，日本数学家三岛建议将圆周率的值355/119称为“祖率”，以纪念中国这位伟大的数学家。
由于祖冲之的数学专著《篆书》已经失传，隋书也没有具体记载他求圆周率的方法，所以研究我国数学遗产的专家们对他求圆周率的方法仍然众说纷纭。
有人认为祖冲之《圆周率》中的数。它是用圆的内接正多边形的方法得到的；而“丰数”是用圆的外切正多边形的方法得到的。如果祖冲之继续使用刘辉的方法，他将内接正六边形的边数增加一倍，成为24576的内接正多边形，其边长之和只能逼近并小于圆的周长，正多边形的面积只能逼近并小于圆的面积。从此圆周率为3.1415921。从祖冲之的数学水平来看，也有可能突破刘辉的方法，尝试从外切正六边形一步步求圆周率。如果祖冲之把外切正六边形的边数乘以24576，他得到的圆周率应该是3.1415927 oO8。这个数字是通过限定的方法得到的。因为外切正多边形的边之和总是大于周长，正多边形的面积总是大于圆的面积，所以这个数总是大于真实的圆周率。通过对小数点后七位进行四舍五入，可以得到一个余数。
祖冲之是否用内切法和外切法同时求圆周率和丰数，尚无确切史料证实。但用这种方法得到的两个数值与祖冲之原来得到的结果大体一致。所以有数学史家认为祖冲之用外切正多边形为圆的方法得到圆周率，是非常合理的。
但根据其他数学史家的研究，也可以通过计算圆内接的正12288多边形和正24576多边形的边长来得到余数和余数。不过这种计算比较难理解，这里就不说了。
尽管有出入，但可以肯定的是，祖冲之曾经得出“密度比”，明确用上下限来说明圆周率的取值范围。1500年前，他有这样的成就和学识，确实值得我们敬佩。
在计算圆周率的时候，祖冲之付出了很多心血。如果从正六边形数到24576条边，就要重复十二次同样的运算程序，每个运算程序包括加、减、乘、除、根等十几个步骤。我们现在用纸笔算盘进行这样的计算也是极其困难的。当时祖冲之要用芯片(小竹签)才能做这么复杂的计算。如果你没有非常冷静的头脑和毅力，你永远不会成功。祖冲之的顽强刻苦的研究精神是非常值得称道的。
祖冲之死后，他的儿子祖宣[宣萱]继续他父亲的研究，进一步发现了计算球体体积的方法。
中国古代数学著作《九章算术》中有一个计算球体体积的公式，但不准确。虽然刘徽曾经指出它的错误，但是他并没有找到如何计算的方法。祖宣努力学习后，终于找到了正确的计算方法。他算出的计算球体体积的公式是:球体体积=π/c D(D代表球体直径)。这个公式一直被人们沿用至今。
祖冲之还写了五卷作曲，是一部精彩的数学著作，受到人们的高度评价。唐代官办学校的数学学科中，规定学生学习“作曲”四年；政府举行数学考试时，往往会出作文题。后来，这本书传到了韩国和日本。可惜北宋中期，这本珍贵的书失传了。
机械灵巧，声音和哲学旁路
指南针是一种用来指示方向的汽车。车上装机械，车上装木头人。汽车启动前，把木头人的手指往南。不管车子怎么转，木头人的手总是指向南方。这种车的结构已经失传了，但是根据文献可以知道，它是由齿轮互相带动的结构组成的。相传在古代，黄帝与蚩尤作战时，用指南针辨别方向，但这只是传说。据历史文献记载，三国时期的发明家马俊曾经制作过这种指南针，但后来失传了。公元417年，东晋武帝(也就是后来的宋朝开国皇帝)长驱直入长安，他被后秦统治者姚兴赏赐了一个旧罗盘。车内的机械已经丢失，所以车在行走的时候，只能靠人转动使其指向南方。后来，齐高帝萧道成让祖冲之临摹。祖冲之制造的指南车内部零件都是铜制的。它制作完成后，萧道成派了两个大臣，王僧虔和刘秀，去测试它。实践证明，该系统结构精巧，操作灵活。不管怎么转，木头人的手经常指向南方。
当祖冲之制作指南针时，北朝有一个叫索于谦的人来到南朝，声称他也会制作指南针。于是萧道成也让他造一个，在宫里的游乐园里和祖冲之造的南罗盘竞争。结果祖冲之的罗盘运转自如，索玉的却很不灵活。索毓谦只好认输，毁掉了自己的指南针。虽然看不到祖冲之制造的原始罗盘，但可以想象它的结构一定很精致。
祖冲之还制作了非常有用的劳动工具。他看到劳动人民脱粒、碾米非常辛苦，于是创造了一种叫做水锤磨的食品加工工具。古代劳动人民很早就发明了水礁和用水碾米的水磨。西晋初年，杜聿曾加以改进，发明了“连磨机”和“水对水连磨”。一个连接机可以带动几个石杵一起落地；一台水磨可以带动八台磨同时研磨。在此基础上，祖冲之又进一步改进，将水锤和水磨结合起来，生产效率进一步提高。这种加工工具在中国南方的一些农村地区仍在使用。
祖冲之还设计制造了千里船。可能是利用轮子推动水前进的原理造成的，一天可以行驶100多英里。
祖冲之还做了一个“礼器”，送给齐武帝的次子小梁紫。篱笆是古人用来警示自满的工具。容器内没有水的时候，是横着的。它灌满水后，如果水量适中，就会站起来；如果水满了，它会倒向一边，把水甩出去。晋代学者杜聿三次尝试这种乐器，都没有成功。祖冲之复制成功。由此可见，祖冲之对各种机械都有深刻的研究。
祖冲之的成就不仅限于自然科学。他还精通乐理。他很了解性情。
此外，祖冲之著有《周易》、《老》、《庄》、《论语释义》等哲学著作，均已失传。
祖冲之的儿子祖宣也是一位杰出的数学家。他继承了父亲的研究，创立了球体体积的正确算法。在天文学方面，他也可以追随父亲的脚步。他曾经写过三十卷天文记录和一卷天文记录，可惜这些书已经失传了。其父编纂的《大李明》经他三次向梁政府建议，才被正式采纳。他还做了一个守时的破釜酒，做得很准，做了一个“漏刻经典”。
祖冲之在天文、历法、数学和机械制造方面的辉煌成就，充分展示了中国古代科学的高度发达水平。
祖冲之能够取得如此辉煌的成就，绝非偶然。首先，当时社会生产逐渐发展，需要一定的科学成果与之同步，从而推动科学进步。此时的祖冲之在天文、数学、仪器制造等方面都有成就。其次，从古到今，在几千年的漫长时期里，积累了许多科学成果，祖冲之是在前人所创造的基础上取得成就的。至于祖冲之个人认真学习，刻苦钻研，不迷信古人，不怕保守势力，不怕斗争，不避困难，自然，也是他取得优异成绩的重要原因。
祖冲之不仅是我国历史上杰出的科学家，而且在世界科学发展史上具有崇高的地位。祖冲之创造的《秘率》举世闻名。我们应该记住祖冲之这样的科学家，珍惜他们的宝贵遗产。