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192 祖冲之有真才实学的县令科学家（第1页）

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192.祖冲之有真才实学的县令科学家

祖冲之出生在公元429年，正当南北朝刘宋王朝。他是个伟大的数学家、天文学家和物理学家，有许多卓越的成就，其中包括圆周率的计算。

圆周率就是圆周的长度和直径的长度的比。这是一个无限不循环的小数，也就是说它是个没完没了的小数，各位数字的变化又没有规律。通常在计算的时候，我们把圆周率定为3.1416，这个数字实际上比圆周率稍微大一点。祖冲之在一千五百年以前就确定，圆周率在3.1415926至3.1415927之间，比3.1416精确得多。在他之后一千年，阿拉伯数学家才打破了这个精确程度的记录。

计算圆周率是一件很不容易的事。我们知道，在一个圆里内接正多边形，计算这个正多边形的总边长，就可以得到圆周的近似值。正多边形的边数越多，总的长跟圆周就越是接近。祖冲之必须从圆的内接正六边形开始，先算内接正十二边形的边长，再算出内接正二十四边形的边长，再算内接正四十八形的边长……边数一倍又一倍地增加，一共翻十一翻，直到算出了内接正一万二千二百八十边形的边长，才能得到这样精密的圆周率。

内接正多边形的边数翻十翻，看起来好像还简单，其实不然。边数每翻一翻，至少要进行七次运算，其中除了加和减，有两次是乘方、两次是开方。祖冲之算出来的结果有六位小数点，估计他在运算的过程中，小数至少要保留十二位。加和减还好办，十二位小数的乘方、尤其是开方，运算起来极其麻烦。祖冲之要是没有熟练的技巧和坚强的毅力，是无法完成这上百次的繁杂运算的。

在祖冲之以前，已经有人提出圆周率跟π相近似。祖冲之把π叫做“疏率”，提出了另一个圆周率的近似值π，作为“密率”，因为它更加精密，跟圆周率更相近了。过了一千年，德国人奥托和荷兰人安托尼兹才先后提出π这个圆周率的近似值，欧洲人当时不知道祖冲之已经提出了“密率”，在他们写的数学史上，把它叫做“安托尼兹”。日本数学家主张把π称为“祖率”，这是十分公允的。

祖冲之计算出圆周率后名声大振，结果被宋明帝派到一个落后的穷县当县令。祖冲之上任后经常外出观察，一次他看到农民用脚踏碓舂米的情形，觉得既累又慢，便立即与老农商量，请来木匠、石匠，做了一个以立式水轮为动力的水碓。

试车成功了，村民们在一旁欢呼雀跃。祖冲之却在一旁思考：如果能做个水碓磨，既能舂米又能磨面不是更好吗？经过反复实践、改进，水碓磨车终于试制成功了，这其中包含着力水、杠杆、凸轮的原理。

后来，祖冲之又被调到京城任职。当时的达官贵人出门时为了显示排场与威风，纷纷指使手下工匠制造指南车。祖冲之经过精心研究和设计，再利用精确圆周率计算，在车前做了个铜铸齿轮盘，随便车子怎么转，车上的铜人总是指着南方。

祖冲之就是这样不断地进行科学探索。他的科学成就，在我国科学技术发展史上，将永远放射光芒。他的刻苦学习、认真钻研、勇于创造和坚持真理的精神，是值得我们学习的。

有真才实学的人，无论处在什么位置都能发挥作用。一个科学家做县令本是大材小用，祖冲之却不断为民发明创造省时省力的劳动工具。小朋友，祖冲之是谁？他最早计算出了什么，比其他国家早了多少年，他涉猎了哪几个科学领域，他在哪些方面值得我们学习？

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