135 祖冲之和圆周率 | 圆周率之父

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在前面的故事里，我们知道檀道济是一个聪明勇敢的将军。像他这样的人才，在南北朝时期有很多。其中就包括“圆周率之父” 。提到圆周率，我们都不陌生，计算圆的周长可少不了它。可是，“圆周率之父”到底是谁呢？我们一起来听一听吧：祖冲之 和圆周率。

南北朝时期，有一位著名的数学家和天文学家，名叫祖冲之。他出生在江南，祖父是刘宋朝大匠卿，负责管理土木工程，父亲学识渊博，常常被邀请参加皇室的典礼和宴会。

祖冲之从小就受到很好的家庭教育，爷爷给他讲“斗转星移”，父亲领他读经书典籍。家庭的熏陶，使他对自然科学和天文学  产生了浓厚的兴趣。祖父曾经给他讲述   张衡发明地动仪的故事，深深打动了祖冲之幼小的心灵，他立志长大后也要成为一名科学家。

在祖冲之五岁的时候，有一天晚上，他躺在床上翻来覆去睡不着觉，一直想着白天老师说的：“圆周的长度是直径的三倍”。祖冲之觉得这话不对，于是第二天他找了一段绳子来到家中院子里。看到自家的水缸，祖冲之想：“水缸的盖子就是一个圆形，我可以量它试试看。”他先用绳子量了一下盖子的周长，并在绳子上做了一下记号，又把绳子折成同样大小的三段，再去量盖子的直径，量了几次，总觉得盖子的直径  没有三分之一的圆周长。祖冲之又跑到路边，量了一辆马车的车轮，发现结论也是一样的。

他验证了自己的疑惑，心中嘀咕着：“果然圆的周长要比三倍的直径要长，但是到底长多少呢？”这个问题一直在他的脑海里萦绕，他决心要解开这个圆周之谜。

东汉张衡，推算出的圆周率值为3.162。三国时，王藩推算出的圆周率数值为3.155。魏晋的著名数学家刘徽，在为《九章算术》作注时，创立了新的推算圆周率的方法——割圆术，得出了圆周率约等于3.14的结果。割圆术，是通过不断倍增圆内接的边数，求出圆周率的方法，祖冲之认为，自秦汉到魏晋的数百年里，刘徽对圆周率的计算结果，是最接近的，但还是没有达到精确的程度。当时刘徽算到了96边形便停了下来，祖冲之决定，自己要按照刘徽的方法继续算下去，一步步求得更精确的结果。

为了算出更精准的圆周率，祖冲之在家中放满了纵横相交的小竹棒，按类似珠算的方法进行计算，他常常天不亮就起床，先在房间地板上，画了一个直径为一丈的大圆，又在里边做了个正六边形。紧接着，摆开他自己做的许多小木棒开始计算。

此时，祖冲之的儿子已经十三岁了，他也帮着父亲一起计算，两个人废寝忘食的计算了好些天，才算到96边，但是得出的结果却和刘徽的不一样。

祖冲之的儿子对他说：“我们已经计算的很仔细了，肯定没错，可能是刘徽错了。”

祖冲之却说：“我们只算了一次，可能也有不准确的地方。”

于是父子俩又花了十几天的时间，重新计算了一遍，结果证明刘徽是对的。之后，祖冲之为了避免再出误差，决定每一个步骤，都至少重复计算两遍才行。

就这样，经过不断的反复精确运算，祖冲之又进一步得出，圆周率在3.1415926和3.1415927之间，这是当时全世界最精确的圆周率数值，领先了西方世界一千多年。后人将这个数值命名为“祖冲之圆周率”，简称“祖率”。

祖冲之在圆周率方面的研究，有着积极的现实意义，他的研究，适应了当时生产实践的需要。他亲自研究度量衡，用最新的圆周率成果，修正了古代量器容积的计算。古代有一种工具叫“釜”，是一种一般深度为一尺，外形呈圆柱状的量器（liáng qì），祖冲之利用他的圆周率研究，给釜推算出了精确的数值。

他还重新计算了汉朝刘歆（xīn）所造的“律嘉量”，利用祖率校正了数值。从此以后，人们都会采用祖冲之的祖率数值，来制造量器。

祖冲之是我国古代杰出的数学家和天文学家，他不仅推算出非常精准的圆周率，还对金、木、水、火、土五大行星的运行时间，进行了观测和推算，给出了精确的五星会合周期。他在数学和天文学方面的成就，都被记录在他编撰的《大明历》中。

祖冲之在文学和艺术方面的造诣，丝毫不逊色于自然科学，他精通乐理，对音律很有研究，还著有《易义》《老子义》《庄子义》《释论语》等关于哲学的书籍。

好啦，祖冲之的故事今天就讲到这里。小朋友，你会背圆周率吗？把你背诵的数字写到评论区的留言板上吧。

除了祖冲之，在南北朝时期，还出现了很多影响后世的发明，想知道都有什么吗？别着急，我们下集接着说。