圆周率是谁发明的

圆周率是谁发明的

　　问题：圆周率是谁发明的？

　　答案：圆周率是祖冲之发明的。

　　解析：

　　据《隋书·律历志》记载，祖冲之确定了圆周率的不足近似值是3.1415926，过剩近似值是3.1415927，真值在这两个近似值之间。透过现代计算验证，如果按照割圆术计算，要得到3.1415926到3.1415927，务必求出圆内接12288边形的边长和24576边形的面积。这样求出的圆周率才能准确到小数点后7位。我国古代是用算筹计算的，因此，对9位数做上百次加、减、乘、除和开方运算，还要适当选取有效数字，保证准确的误差范围，这是一项十分艰巨复杂的计算工作，显然只有掌握纯熟的理论和技巧，具备踏踏实实、一丝不荀的研究精神，才能取得这样杰出的成就。祖冲之圆周率的不足近似值和过剩近似值，准确到小数点后7位，成为世界历史上第一次把圆周率的准确数值算到小数点后7位数字的人。用这两个近似值计算，能够满足必须精度的要求，并且十分简便，这在当时世界上十分先进，标志着我国古代高度发达的数学水平，在世界数学史上放射着异彩。直到1000年以后，1427年阿拉伯数学家阿尔·卡西在《算术之钥》、法国数学家维叶特于1540年至1603年才求出更精确的数值。

　　按照当时计算都用分数的习惯，祖冲之还采用了两个分数值的圆周率。一个是355／113，这一个数比较精密，所以祖冲之称它为“密率”。另一个是22／7，这一个数比较粗疏，所以祖冲之称它为“约率”。其中密率是分子分母在1000以内的最佳值。在欧洲，直到1573年德国数学家鄂图和荷兰人安托尼兹才得出同样结果。因此，日本数学家三上义夫曾推荐把355／113这个圆周率数值称为“祖率”，来纪念这位中国的大数学家。

　　圆周率在生产实践中应用十分广泛，在科学不很发达的古代，计算圆周率是一件相当复杂和困难的工作。因此，圆周率的理论和计算在必须程度上反映了一个国家的数学水平。5世纪，我国南北朝时期杰出数学家祖冲之，应用刘徽创立的割圆木，把圆周率推算到更加精确的程度，取得了极其光辉的成就。

　　祖冲之在科学发明上是个多面手，他造过一种指南车，随便车子怎样转弯，车上的铜人总是指着南方;他又造过“千里船”，在新亭江(在今南京市西南)上试航过，一天能够航行一百多里。他还利用水力转动石磨，舂米碾谷子，叫做“水碓磨”。

　　祖冲之(429-500)的祖父名叫祖昌，在宋朝做了一个管理朝廷建筑的长官。祖冲之长在这样的家庭里，从小就读了不少书，人家都称赞他是个博学的青年。他个性爱好研究数学，也喜欢研究天文历法，经常观测太阳和星球运行的状况，并且做了详细记录。

　　宋孝武帝听到他的名气，派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。他对做官并没有兴趣，但是在那里，能够更加专心研究数学、天文了。

　　我国历代都有研究天文的官，并且根据研究天文的结果来制定历法。到了宋朝的时候，历法已经有很大进步，但是祖冲之认为还不够精确。他根据他长期观察的结果，创制出一部新的历法，叫做“大明历”(“大明”是宋孝武帝的年号)。这种历法测定的每一回归年(也就是两年冬至点之间的时间)的天数，跟现代科学测定的相差只有五十秒;测定月亮环行一周的天数，跟现代科学测定的相差不到一秒，可见它的精确程度了。

　　公元462年，祖冲之请求宋孝武帝颁布新历，孝武帝召集大臣商议。那时候，有一个皇帝宠幸的大臣戴法兴出来反对，认为祖冲之擅自改变古历，是离经叛道的行为。祖冲之当场用他研究的数据回驳了戴法兴。戴法兴依仗皇帝宠幸他，蛮横地说：“历法是古人制定的，后代的人不就应改动。”祖冲之一点也不害怕。他严肃地说：“你如果有事实根据，就只管拿出来辩论。不要拿空话吓唬人嘛。”宋孝武帝想帮忙戴法兴，找了一些懂得历法的人跟祖冲之辩论，也一个个被祖冲之驳倒了。但是宋孝武帝还是不肯颁布新历。直到祖冲之死了十年之后，他创制的大明历才得到推行。

　　尽管当时社会十分动乱不安，但是祖冲之还是孜孜不倦地研究科学。他更大的成就是在数学方面。他以前对古代数学著作《九章算术》作了注释，又编写一本《缀术》。他的最杰出贡献是求得相当精确的圆周率。经过长期的艰苦研究，他计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间，成为世界上最早把圆周率数值推算到七位数字以上的科学家。

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　　古今中外，许多人致力于圆周率的研究与计算。为了计算出圆周率的越来越好的近似值，一代代的数学家为这个神秘的数贡献了无数的时间与心血。十九世纪前，圆周率的计算进展相当缓慢，十九世纪后，计算圆周率的世界纪录频频创新。整个十九世纪，能够说是圆周率的手工计算量最大的世纪。

　　进入二十世纪，随着计算机的发明，圆周率的计算有了突飞猛进。借助于超级计算机，人们已经得到了圆周率的2061亿位精度。

　　历史上最马拉松式的计算，其一是德国的鲁道夫，他几乎耗尽了一生的时间，计算到圆的内接正262边形，于1609年得到了圆周率的35位精度值，以至于圆周率在德国被称为鲁道夫数；其二是英国的威廉·山克斯，他耗费了15年的光阴，在1874年算出了圆周率的小数点后707位，并将其刻在了墓碑上作为一生的荣誉。可惜，后人发现，他从第528位开始就算错了。

　　把圆周率的数值算得这么精确，实际好处并不大。现代科技领域使用的圆周率值，有十几位已经足够了。如果用鲁道夫算出的35位精度的圆周率值，来计算一个能把太阳系包起来的一个圆的周长，误差还不到质子直径的百万分之一。以前的人计算圆周率，是要探究圆周率是否循环小数。自从1761年兰伯特证明了圆周率是无理数，1882年林德曼证明了圆周率是超越数后，圆周率的神秘面纱就被揭开了。

　　此刻的人计算圆周率，多数是为了验证计算机的计算潜力，还有，就是为了兴趣。

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