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古代科学家的故事和成就(古代中科院大佬的成就不止圆周率)

祖冲之,历法,时期古代科学家的故事和成就(古代中科院大佬的成就不止圆周率)

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

说起中国科学历史上的著名人物，我想每一个人都能想到祖冲之的大名。作为世界上最早将圆周率算到小数点后七位的神级科学家，比欧洲人早了一千多年。虽然在如今或者说近代以来被西方人把持的历史观中不承认祖冲之的这一成就，但却无法抹去这段白纸黑字所记载的历史。

书归正传。祖冲之生于公元429年的建康（今南京），此时这里是南朝刘宋的都城。自从西晋末天下大乱，北方名士衣冠南渡、东晋立国以来，形成了中国历史上仅有的一段强调家族出身的“门阀政治”时期。今侃以往的文章里写过几篇关于世界上“家族与政治”的文章，也偶尔提到过中国历史上这一特殊政治生态的历史。与现在世界上的一下“家族政治”相比，其实东晋以来的门阀政治更甚。而祖冲之正是出生于这一时期，这也意味着，基本从他出生的那一刻起，就注定了他往后的人生道路。

祖冲之的祖父祖昌在刘宋时期任大匠卿，掌管国家级别的土木建设，放到现在至少也是个国营建设集团老总。当然了，大匠卿本身不止是行政官员，更要掌握相关技术才行。而祖冲之的父亲祖朔之，虽然官职不高，却也是学识渊博之人。那个年头还没有科举考试，祖朔之空有一身学问，也报效无门，不过依然凭借自己出众的学识，得了个“奉朝请”的名头。这个“奉朝请”并非官职，顾名思义，奉朝廷之命相请。大致可认为是现在的学术领头人，智库专家一类，会受到国家的邀请。祖冲之就是在这样学术氛围浓厚的家庭里长大的。

很多80、90后的朋友小学时候一定学过一篇课文叫《数星星的孩子》，讲的是张衡孩提时代对于天文学表现出的浓厚兴趣。祖冲之跟这位中国历史上著名的科学家一样，在很小的时候就对天文地理、土木建筑等等产生了浓厚兴趣。

南北朝时期算是我国历史上非常重视科学研究的一个时期，刘宋更是专设有“华林学省”作为专业的学术机构。这里的人没有官职、不领俸禄，只有一些补贴和科研经费。年纪稍大些，已经靠着聪明才学有了一定名气的祖冲之，在宋孝武帝的赏识下，进入了华林园学习。华林园是当时著名的贵族学校，虽然在南北朝尊佛的大背景下珍藏了许多佛教典籍，但同样十分注重儒道、文史、科学著作的收纳。

华林园

根据历史的记载，华林园作为类似于后来“国子监”的国家高等学府，可不仅仅注重枯燥理论的学习，更十分重视实践，包含了许多观测、计算等科目。这对于从小就对天文和土木兴趣浓厚、耳濡目染的祖冲之来说，简直如鱼得水。在那个学习是为了实用而不是考取功名的年代，祖冲之极大地发挥了他的才能。宋孝武帝作为刘宋历史上荒淫残暴的一位君主，却对祖冲之十分赏识，不仅让他进华林园学习，还赐给了他车马宅院等等。虽然没有确切的历史证据，但我相信祖冲之一定是在一些科学技术方面做出了重要成绩。

大明五年（公元461年）祖冲之被外派为官，几年时间里，祖冲之虽然换过几个地方，但也只是当个小官。毕竟他是个技术人才，非要让他搞行政工作，有点难为他了。对祖冲之个人而言，他对这段为官经历也不甚上心，史书上对他的官场经历记载也很少，说起来甚至有点不务正业：祖冲之在这段时间里，仍然潜心于科学研究，尤其将重点放在天文历法上面。祖冲之对于历法的研究，其实成果更大于为人所知的数学的。

这里需要稍微讲一下中国历法的发展。早在商朝时期，中国便已经有了天文观测的记录，甲骨文中已有干支的记载和岁月的概念。在此后的西周、春秋战国，直至秦汉古代历法也有了重要发展。到了汉武帝时期，中国古代第一部完整的历法——《太初历》第一次出现。此后亦有更加精确的演化。但是一直到祖冲之所处的南朝时期的《元嘉历》，古代历法中有一个非常大的错误：认为太阳每年的同一时间，相对于地球处于同一位置，这其实是有误的。因为对于各天体来说，不仅有公转，还有自转，两者的时间并不以整数倍存在。即地球相对于太阳的经过一年公转相同时，地球上的地区会因为自转有一定差异。

从小热爱天文的祖冲之敏锐地发现了这一点并将之应用于历法。

在祖冲之所写的《大明历》中（南朝宋孝武帝年号大明），将太阳直射南北回归线的时间和地球绕太阳公转一周的时间进行了区分，即回归年和恒星年，测得岁差45年11月差1度，定一个回归年为365.2428148天，这和现代天文学家所测仅仅相差46秒。直到祖冲之去世后700余年的南宋《统天历》，才测得了更加准确的数据。什么叫超越时代的天才？祖冲之就是超越时代的天才。编写《大明历》时，祖冲之只有三十三岁。但令人可惜的是，虽然年纪轻轻的祖冲之便写出了更为精确的历法，但南朝刘宋初以来的各朝各代，并不十分重视。直到祖冲之去世后的10年，他精心所著的成果才开始真正应用。

九章算术

除《大明历》和圆周率外，祖冲之还著有古代十分重要的数学著作《缀术》。作为古代为数不多的数学专著，《缀术》的地位本不应低于著名的《九章算术》。除了记载他本人以及他的儿子祖暅的数学思想和方法外，顺便还对《九章算术》做了许多修正。其中用来计算圆周率的筹算法，便是祖冲之所创。直到唐朝时期，《缀术》都还是中央高等学府的学习科目，甚至还远播海外，抵达日本。但令人可惜的是，《缀术》在五代十国的战乱中失传了。

前面也讲过，祖冲之的祖父官职为大匠卿，负责土木建造，在华园林的学习教育中，实践的意义也远大于理论研究。祖冲之作为科学大家，更为难能可贵的便是同时拥有实践和理论的高超能力。在祖冲之的研究生涯里，之所以经历三朝而皆受赏识，盖因如此。刘宋开国皇帝刘裕靠着北方带来的指南车无往不利，开疆拓土留下这片江山，却因后世的太平而荒废。祖冲之不仅修复了指南车，甚至还将其进行了改进，不止能指示方向，还增添了更好的机动和环境适应能力。此外，祖冲之还发明了农业用具水磨，还懂造船！能如此全面研究理论与实践的，除了祖冲之，我只能想到那位号称“穿越者”的达芬奇。

祖冲之发明的水碓磨

另：南北朝时期虽然是历史上战乱频发的一个年代，但同时也是一个科学技术快速发展的年代。在这个时期里，诞生了中国古代多位著名科学巨匠，如著有《齐民要术》的农学大家贾思勰和著有《肘后备急方》的医学大家葛洪。刘宋明帝时期，在建康设立了中国最早的中央科学研究机构——总明观，祖冲之也曾在此任职和研究学习。题目中之所以称祖冲之为古代中科院大佬，就是这个原因。如果有兴趣的话，以后可以多为读者朋友们介绍几位中国古代的科学家。

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