火范文>历史百科>四库百科>缀术

缀术

五卷。南北朝祖冲之(429-500)撰。祖冲之,字文远,范阳遒(今河北省涞水县北)人,生活于南朝的宋齐之间。461年任南徐州从事史,后回建康任公府参军,464年出任娄县令,晚年提升为长水校尉。祖冲之在天文历算、机械制造方面多有成就,462年编《大明历》呈送朝廷,还曾制造指南车,欹器,千里船,水碓磨等机械。在数学方面他曾研究过《九章算术》和刘徽注,并为《九章》与刘徽《重差》作注,并自著《缀术》一书。《缀术》曾于唐初立于学官,是“十部算经”之一,可惜至北宋元丰年间已经失传。现只能根据史料记载对其作些介绍。《隋书》卷十六称:“又设开差幂、开差立,兼以正圆参之,指要精密,算之最者也。所著之书,名为《缀术》,学官莫能究其深奥,是故废而不理。”可知《缀术》内容深奥难懂,受到冷遇。当代中算史家钱宝琮认为:“祖冲之钻研了《九章算术》刘徽注之后,认为数学还应该有所发展,他写成了数十篇专题论文,附缀于刘徽注的后面,叫它‘缀述’。也就是他的九章注。他在三十三岁以前,对于圆周率和球体积已有深入的研究,这些无疑是‘缀述’的重要部分。”(《中国数学史》)据《隋书·律历志》论备数节记载:“古之九数,圆周率三,圆径率一,其术疏舛。自刘歆、张衡、刘徽、王蕃、皮延宗之徒各设新率,未臻折衷。宋末,南徐州从事史祖冲之更开密法。从圆径一亿为一丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在盈朒二限之间。密率:圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率:圆径七,周二十二。”祖冲之用“盈朒二限”来限定一个尚未完全知道的数值的范围,这是一种创见。他的圆周率盈朒二限平均值3.14159265,已准确到小数第八位,是当时世界上最好的结果。由于《缀术》失传,人们无法得知祖冲之求圆周率的方法,只能进行推测。祖冲之的圆周率得到广泛应用,《隋书·律历志上》记载了561年后周以此率计算玉升的容积:“(玉斗)内径七寸一分,深二寸八分……今若以数计之,玉升积玉尺一百一十寸八分有,斛积一千一百八寸五分七厘三毫九秒。”由圆柱体积反求其所用之圆周率值为3.141592938,这与“密率”3.1415929相近。关于球体积的计算,即《九章》的开立圆术,误差很大,曾引起张衡注意,刘徽亦深入研究,为后人开辟了道路。祖冲之与其子祖暅在刘徽工作的基础上,抓住了关键性的“牟合方盖”的体积计算,一举解决了球体积的公式。他们把注意力从“牟合方盖”转到从立方体内去掉“牟合方盖”剩余部分——方盖差的求积,而方盖差正是由八个相等的小立体组成。他们用平行于底面的平面在高h处截小立方体及方盖差,发现在h处截得的牟合方盖截面积等于等高处方盖差的截面积,而这一截面积为高度h的平方。祖氏父子抓住这一特点,设计了一个底边长与高等于小立方体边长的倒正方锥,则它的平行于底面的截面积亦有此特点,即小方盖差与倒立正方锥在等高h处的截面面积总成对相等,对此祖暅提出了“幂势既同,则积不容异”著名原理。正方锥体积可求,为同底立方体的三分之一,于是可得小方盖差体积,进而可求得牟合方盖体积:,(r为其内切球半径),再利用刘徽早已求出的球与牟合方盖体积之间的关系:V:V=π:4,可求出:,这是球体积的正确公式。唐李淳风注释《九章》少广章开立圆术时曾引祖氏父子开立圆术“以二乘积,开立方除之即立圆径。……”约四百余字,当为《缀术》之引文。唐王孝通在《上缉古算经表》中称赞:“祖冲之‘缀术’,时人称之精妙。”故得李淳风注释而立于学官,需学四年。《缀术》最后失传使后人无从了解祖冲之所使用的求圆周率的方法,对中算史界可谓一巨大的损失。

猜你喜欢

  • 供冀小言

    一卷,清林伯桐(1778-1847)撰。伯桐字桐君,广东番禺(今广州)人。曾任德庆州学正等职。林伯桐平生著述颇多,主要有:《修本堂稿》四卷,《诗文集》二十四卷,《两粤水经注》四卷,《供冀小言》二卷,《

  • 察哈尔通志

    二十八卷首一卷,民国宋哲元修,梁建章纂。宋哲元,字明轩,山东乐陵人,历任冯玉祥部下师长、二十九军军长、察哈尔省主席。1935年《何梅协定》后任冀察政务委员会委员长。梁建章,字式堂,河北大城人,清末举人

  • 梦林玄解

    三十四卷。明陈士元(详见《易象钩解》)撰,何栋如(详见《明祖四大法》)增广重辑。书前凡例云:是书在宋景玦间名《圆梦秘策》,为晋葛洪原本,而宋邵雍辑之者。其说不可考知,或为术家伪托之词。全书分梦占二十六

  • 孝经古秘

    ① 一卷。清黄奭(详见《孝经》)编辑。是书全据《开元占经》,与马国翰辑本相同。国翰所采“日已入而光复照兵起”条,“夏时两日并照”条,“失信则辰星缩,天下大水,岁不丰熟”条,“辰星冠珥帝不明,三月之中,

  • 粟香室丛书

    五十八种,一百六十一卷。民国金武祥辑。金武祥,江阴(今属江苏省)人,著有《粟香室随笔》等书。是书主要收乡人著述,其中以诗词文集居多。其它如清王谟所辑晋周处《阳羡风土记》一卷、明周高起《阳羡茗壶系》一卷

  • 说文补考

    一卷,又考一卷。清戚学标撰。戚氏生平著述,见《汉学谐声》。戚氏以为大徐工篆法,小徐长引据,于古音皆未之究,故偏主会意,谬云六书之中形声最浅末,又谓鄙近传写多妄加声字。然而小徐《通释》尚多存疑,大徐任意

  • 寒香馆藏真帖

    六卷。清梁九章辑。梁九章字云裳,官四川知州。此帖于道光二十六年(1846)刻成。所收从唐至清乾隆、嘉靖年间共二十二家。首列怀素《千字文》,书软弱无力,仍是学祝枝山书者伪造。李邕书札八行,也属伪书。米芾

  • 书序略考

    一卷。未题撰述者姓名。在每条之下都有“举案”二字,可能是清代学者方世举。此书也没有序例,大略是根据《史记》来证《书序》。认为司马迁曾问学于孔安国,孔安国家书及序都载于《史记》。《史记》没有记载的原因,

  • 黔南会灯录

    八卷,附补续。清代如纯(生卒年不详)撰,成书于康熙四十一年(1702)。《黔南会灯录》一书,为灯录体中属于局部地方的灯录。此灯录仍从灯录旧例,只收上堂小参示众机缘拈颂法语等类,不载杂著空名。惟贵州之地

  • 绵绵瓜瓞。民之初生,自土沮漆。古公亶父,陶复陶穴,未有家室。古公亶父,来朝走马。率西水浒,至于岐下。爰及姜女,聿来胥宇。周原,堇荼如饴。爰始爰谋,爰契我龟,日止曰时,筑室于兹。乃慰乃止,乃左乃右,乃疆