目尽毫厘 心穷筹策-祖冲之

祖冲之，字文远，范阳遒（今河北省涞水县北）人。生于429 年，卒于500 年。是我国南北朝时代南朝的一位伟大科学家。据史籍记载，祖冲之的家庭好几代都在朝廷掌管历法。他的曾祖父祖台之爱好文学，写过一部叫《志怪》的小说；他的祖父祖昌，具有一些科学技术知识，曾在刘宋朝廷里担任过大匠卿。大匠卿是负责营造的官吏，主持建筑工程。祖冲之生长在这样的家庭里，使他从小就有了接触科学技术的机会，并为他以后从事学习和研究提供了条件。祖冲之从461 年起，开始在刘宋朝廷里当一名小宦，历任南徐州《今山东南部、江苏西部和安徽部分》从事史，司徒府的公府参军等职， 还做过娄县令，谒者仆射。到了萧齐王朝，祖冲之调任长水校尉。这是他平生最高的官阶，相当于四品官。

从青少年时代起，祖冲之就开始钻研科学技术，他对于自然科学和文学、哲学都有广泛的兴趣，特别是对天文、数学和机械制造，更有强烈的爱好和深入的钻研，由于他勤奋好学，二十几岁就有了博学的名气，被刘宋统治者孝武帝请到了当时政府学术部门“华林学省”。在这里“搜练古今，博采沈奥”。阅读了前人关于天文、数学等方面的浩繁著述，但又不“虚推古人”。不盲目接受，而是经常“亲量圭尺，躬察仪漏，目尽毫厘，心穷筹策”，进行精细的测量和仔细的推算，敢于推翻前人的错误结论。例如《汉书》中提到的《黄帝历》、《欠顼历》、《夏历》、《殷历》、《周历》和《鲁历》6 种古代历法，在以后的几百年间被人们认为是古代黄帝、颛顼、夏、殷、周和鲁先后所采用的历法。祖冲之深入地研究了这6 种历法，指出历法的形成不会那么早，不过是后人假托前人的伪作而已。

祖冲之步入仕途以后，从不放松科学研究。他以极顽强的毅力，用简陋的仪器成年累月地观测天文，获得了丰富的第一手材料。如制订历法需要测量日影的长度，他坚持了全年测量日影，持续10 年以上。长期的天文观测为他的历法研究打下了良好的基础，使得他能在33 岁的那年便提出了那个时代最好的历法——《大明历》。比以前的古历都精确得多。在《大明历》里，祖冲之应用了东晋天文学家虞喜首次发现的岁差原理，计算出一回归年是365.24281481 日。同近代科学测量的结果比较，一年只差50 秒。他又测出月亮环行地球一周（交点月）的时间是27.21223 日，同近代科学测量比较，相差还不到一秒。他还改革了置闰方法，以往19 年置7 闰，这样每200 年比实际多出一日，造成历法同天象不合。他采用391 年置144 闰的方法，使之更符合天象实际。这些，在天文历法上，都是重大的改革和进步。

祖冲之不但精通天文、历法，他也是一位闻名于世的伟大的数学家。他著有《缀术》和《九章术义注》。《缀术》是祖冲之将其研究成果总泄而写成的一部著作，是我国唐朝和中世纪朝鲜、日本的学校教科书，可惜这部书早已失传了。祖冲之在数学方面的最大贡献，是把前人对圆周率的研究大大地向前推进了一步。祖冲之采用东晋数学家刘徽创造的“割圆术”的科学方法，经过精心推求，最后算出圆周率是在3.1415926 和3.1415927 之间，他采用两个分数表示圆周率的数据：一个是比较精确的，称为“密率”355／113， 另一个是“约率” 22／7。他把圆周率的数值推算到小数点后7 位数字，而欧洲的数学家一直到他死后1 千多年才算出密率355／113 来。因此，日本数学家三上义夫曾建议把密率355／113 称为“祖率”，来纪念这位中国的大数学家。

除了上述重大成就外，祖冲之在物理学，尤其对机械制造也有重大贡献。魏国马钧制成的指南车，在晋朝的战乱中丧失了。478 年，祖冲之应皇宫禁军头目萧道成的请求，重造了一辆指南车。这辆车是铜铸的，经实验证明， 这辆指南车造得非常好，随便车子怎么拐弯，车子的铜人总是指着南方。祖冲之在地方做官时，看到农民舂米、磨粉很费力，便发明了利用水力转动石磨的水碓磨，用机械代替人力，以减轻劳动强度。这种水碓磨在我国农村现在还使用。祖冲之对水陆交通工具也有研究和发明，他设计制造过一种船只，在建康城南的新亭江中试航，能日行一百多里，被称为“千里船”。

祖冲之的晚年，还研究文学、音乐等，著有小说《述异记》10 卷。他精通“钟律”。还著有《安边论》，主张开屯田，广农殖。

祖冲之研究天文、历法、数学、机构制造等取得卓越成就，在我国乃至世界科学技术发展史上居重要地位。