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數(shù)學(xué)家介紹之——祖暅

來源:網(wǎng)絡(luò)來源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)編輯 2021-04-07 17:36:00

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  祖暅,字景爍,范陽遒縣(今河北淶水)人。中國南北朝時(shí)期數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家,祖沖之之子。同父親祖沖之一起圓滿解決了球面積的計(jì)算問題,得到正確的體積公式,并據(jù)此提出了著名的"祖暅原理"。祖沖之父子總結(jié)了魏晉時(shí)期著名數(shù)學(xué)家劉徽的有關(guān)工作,提出"冪勢既同則積不容異",即等高的兩立體,若其任意高處的水平截面積相等,則這兩立體體積相等,這就是著名的祖暅公理(或劉祖原理)。祖暅應(yīng)用這個(gè)原理,解決了劉徽尚未解決的球體積公式。該原理在西方直到十七世紀(jì)才由意大利數(shù)學(xué)家卡瓦列利(BonaventuraCavalier)發(fā)現(xiàn),比祖暅晚一千一百多年。祖暅?zhǔn)俏覈糯顐ゴ蟮臄?shù)學(xué)家之一。

  祖暅在梁朝擔(dān)任過員外散騎侍郎、太府卿、南康太守、材官將軍、奉朝請等職務(wù)。青年時(shí)代已對天文學(xué)和數(shù)學(xué)造詣很深,是祖沖之科學(xué)事業(yè)的繼承人。他的主要貢獻(xiàn)是修補(bǔ)編輯祖沖之的《綴術(shù)》,因此可以說《綴術(shù)》是他們父子共同完成的數(shù)學(xué)杰作!毒耪滤阈g(shù)》少廣章中李淳風(fēng)注所引述的“祖暅之開立圓術(shù)”,詳細(xì)記載了祖沖之父子解決球體積問題的方法。

  劉徽注釋《九章算術(shù)》時(shí)指出球與外切“牟合方蓋”的體積之比為a:4,但他未能求出牟合方蓋的體積。祖沖之父子采用了“冪勢既同,則積不容異”(兩個(gè)等高的立體,如在等高處的截面積恒相等,則體積相等)的原理,解決了這一問題,從而給出球體積的正確公式。這一原理后人稱之為“祖暅原理”,在西方,直到17世紀(jì)才由意大利數(shù)學(xué)家卡瓦列利重新發(fā)現(xiàn)。

  在天文學(xué)方面,祖暅曾于504年、509年和510年三次上書建議采用祖沖之的《大明歷》,最后一次終于實(shí)現(xiàn)了父親的遺愿,《大明歷》被梁武帝天監(jiān)年間采用頒行。他還親自監(jiān)造八尺銅表,測量日影長度,并發(fā)現(xiàn)了北極星與北天極不動(dòng)處相差一度有余,改進(jìn)過當(dāng)時(shí)通用的計(jì)時(shí)器——漏壺。著作有《漏刻經(jīng)》、《天文錄》等,但前者失傳,后者僅存殘篇。

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