祖沖之發(fā)明了什么東西

祖沖之（429年—500年），字文遠(yuǎn)，出生于建康（今南京），祖籍范陽(yáng)郡遒縣（今河北淶水縣），中國(guó)南北朝時(shí)期杰出的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。

祖沖之發(fā)明了什么東西

1、算出圓周率

圓周率的應(yīng)用很廣泛，尤其是在天文、歷法方面，凡牽涉到圓的一切問(wèn)題，都要使用圓周率來(lái)推算。如何正確地推求圓周率的數(shù)值，是世界數(shù)學(xué)史上的一個(gè)重要課題。

中國(guó)古代數(shù)學(xué)家們對(duì)這個(gè)問(wèn)題十分重視，研究也很早。在《周髀算經(jīng)》和《九章算術(shù)》中就提出徑一周三的古率，定圓周率為三，即圓周長(zhǎng)是直徑長(zhǎng)的三倍。此后，經(jīng)過(guò)歷代數(shù)學(xué)家的相繼探索，推算出的圓周率數(shù)值日益精確。

祖沖之認(rèn)為自秦漢以至魏晉的數(shù)百年中研究圓周率成績(jī)最大的學(xué)者是劉徽，但并未達(dá)到精確的程度，于是他進(jìn)一步精益鉆研，去探求更精確的數(shù)值。

2、改良水碓磨

祖沖之改良了水碓磨。在西晉初年，杜預(yù)改進(jìn)發(fā)明了“連機(jī)碓”和“水轉(zhuǎn)連磨”。一個(gè)連機(jī)碓能帶動(dòng)好幾個(gè)石杵一起一落地舂米；一個(gè)水轉(zhuǎn)連磨能帶動(dòng)八個(gè)磨同時(shí)磨粉。

祖沖之又在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)一步加以改進(jìn)，把水碓和水磨結(jié)合起來(lái)，生產(chǎn)效率就更加提高了。這種加工工具，中國(guó)南方有些農(nóng)村還在使用著。

祖沖之還設(shè)計(jì)制造過(guò)一種千里船，史載“又造千里船，于新亭江試之，日行百余里”。它可能是利用輪子激水前進(jìn)的原理造成的，一天能行一百多里。

祖沖之曾制造過(guò)“欹器”。這種器具用來(lái)盛水“中則正，滿則覆”，古人常放置在身邊以自警，“晉時(shí)杜預(yù)有巧思，造欹器三改不成”。南齊永明年間竟陵文宣王蕭子良“好古，沖之造欹器獻(xiàn)之”。

3、改良了指南車

祖沖之根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)改良了指南車，將原本由木頭組建起來(lái)的部件全部更換成純銅的材質(zhì)，這個(gè)改變直接提高了指南針的質(zhì)量精度，使得指南車使用起來(lái)更加精準(zhǔn)，也更準(zhǔn)確，不管在什么樣的場(chǎng)地都能夠正確的指引方向。對(duì)于古代人們的出行或者做單都帶來(lái)極大的便利。

祖沖之的后世紀(jì)念

1、關(guān)于環(huán)形山

為紀(jì)念這位偉大的古代科學(xué)家，1967年，國(guó)際天文學(xué)家聯(lián)合會(huì)把月球上的一座環(huán)形山命名為“祖沖之環(huán)形山”。

2、祖沖之星

1964年11月9日，為了紀(jì)念祖沖之對(duì)中國(guó)和世界科學(xué)文化作出的偉大貢獻(xiàn)，紫金山天文臺(tái)將1964年發(fā)現(xiàn)的，國(guó)際永久編號(hào)為1888的小行星命名為“祖沖之星”。

3、祖沖之銀幣

此紀(jì)念銀幣發(fā)行年代為1986年，面值為5元，成色為90，發(fā)行量為30000枚。紀(jì)念幣正面為國(guó)徽，背面為祖沖之，規(guī)格為直徑36毫米，重量為22克，由上海造幣廠制造。

4、祖沖之路

其路名意在紀(jì)念中國(guó)著名數(shù)學(xué)家祖沖之的卓越貢獻(xiàn)，祖沖之路位于中國(guó)上海市浦東新區(qū)張江高科技園區(qū)，東西走向，是該園區(qū)主要道路。

5、祖沖之園

其園區(qū)名意在紀(jì)念中國(guó)著名數(shù)學(xué)家祖沖之的卓越貢獻(xiàn)，位于祖沖之路的南側(cè)，是上海浦東軟件園三期。祖沖之園的中心是美麗的匯智湖，各個(gè)入駐的國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)寫字樓就坐落在湖畔周圍。

祖沖之與圓周率的故事

祖沖之是世界上第一個(gè)把圓周率的準(zhǔn)確數(shù)值計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)以后七位數(shù)字的人。直到一千年后，這個(gè)記錄才被阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家阿爾·卡西和法國(guó)數(shù)學(xué)家維葉特所打破。

祖沖之提出的它研究和計(jì)算的結(jié)果，證明圓周率應(yīng)該在3.1415926和3.1415927之間，也是直到一千年以后，才由德國(guó)稱之為“安托尼茲率”，還有別有用心的人說(shuō)祖沖之圓周率是在明朝末年西方數(shù)學(xué)傳入中國(guó)后偽造的，這是有意的捏造。

記載祖沖之對(duì)圓周率研究情況的古籍是成書于唐代的史書《隋書》，而現(xiàn)傳的《隋書》有元朝大德丙午年（公元1306年）的刊本，其中就有和其他現(xiàn)傳版本一樣的關(guān)于祖沖之圓周率的記載，事在明朝末年前三百余年。

而且還有不少明朝之前的數(shù)學(xué)家在自己的著作中引用過(guò)祖沖之的圓周率，這些事實(shí)都證明了祖沖之在圓周率研究方越的成就。

祖沖之按照劉徽的割圓術(shù)之法，設(shè)了一個(gè)直徑為一丈的圓，在圓內(nèi)切割計(jì)算。當(dāng)他切割到圓的內(nèi)接一百九十二邊形時(shí)，得到了“徽率”的數(shù)值。但他沒(méi)有滿足，繼續(xù)切割，作了三百八十四邊形、七百六十八邊形……一直切割到二萬(wàn)四千五百七十六邊形，依次求出每個(gè)內(nèi)接正多邊形的邊長(zhǎng)。

最后求得直徑為一丈的圓，它的圓周長(zhǎng)度在三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽到三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽之間，上面的那些長(zhǎng)度單位我們現(xiàn)在已不再通用。

但換句話說(shuō)：如果圓的直徑為1，那么圓周小于3.1415927、大大不到千萬(wàn)分之一，它們的提出，大大方便了計(jì)算和實(shí)際應(yīng)用。

通過(guò)對(duì)算籌的不同擺法，來(lái)表示各種數(shù)目，叫做籌算法。如果計(jì)算數(shù)字的位數(shù)越多，所需要擺放的面積就越大。

用算籌來(lái)計(jì)算不象用筆，筆算可以留在紙上，而籌算每計(jì)算完一次就得重新擺動(dòng)以進(jìn)行新的計(jì)算；只能用筆記下計(jì)算結(jié)果，而無(wú)法得到較為直觀的圖形與算式。

因此只要一有差錯(cuò)，比如算籌被碰偏了或者計(jì)算中出現(xiàn)了錯(cuò)誤，就只能從頭開始。要求得祖沖之圓周率的數(shù)值，就需要對(duì)九位有的小數(shù)進(jìn)行15927加、減、乘、除和開方運(yùn)算等十多個(gè)步驟的計(jì)算，而每個(gè)步驟都要反復(fù)進(jìn)行十幾次，開方運(yùn)算有50次，最后計(jì)算出的數(shù)字達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后十六、七位。

這一光輝成就，也充分反映了我國(guó)古代數(shù)學(xué)高度發(fā)展的水平。祖沖之，不僅受到中國(guó)人民的敬仰，同時(shí)也受到世界各國(guó)科學(xué)界人士的推崇。

1960年，蘇聯(lián)科學(xué)家們?cè)谘芯苛嗽虑虮趁娴恼掌院?，用世界上一些最有貢獻(xiàn)的科學(xué)家的名字，來(lái)命名那上面的山谷，其中有一座環(huán)形山被命名為“祖沖之環(huán)形山”。