​南北朝时期数学家天文学家祖暅生平简介

南北朝时期数学家天文学家祖暅生平简介

祖暅，字景烁，(456年~536年)范阳遒县(今河北涞水)人。中国南北朝时期数学家、天文学家，祖冲之之子。同父亲祖冲之一起圆满解决了球面积的计算问题，得到正确的体积公式，并据此提出了著名的“祖暅原理”。祖冲之父子总结了魏晋时期著名数学家刘徽的有关工作，提出“幂势既同则积不容异”，即等高的两立体，若其任意高处的水平截面积相等，则这两立体体积相等，这就是著名的祖暅公理(或刘祖原理)。祖暅应用这个原理，解决了刘徽尚未解决的球体积公式。该原理在西方直到十七世纪才由意大利数学家卡瓦列利(BonaventuraCavalier)发现，比祖暅晚一千一百多年。祖暅是我国古代最伟大的数学家之一。

祖冲之去世后，他在梁朝天监三年(公元504年)、八年、九年先后三次上书，建议采用他父亲编制的《大明历》，终于使父亲的遗愿得以实现。祖暅的主要工作是修补编辑他父亲的数学著作《缀术》。他运用祖暅原理和由他创造的开立圆术，发展了他父亲的研究成果，巧妙地证得球的体积公式。他求得这一公式比意大利数学家卡发雷(Bonaventura Cavalieri,公元1589年-1647年)至少要早1100年。

祖暅还有不少其他科学发现，例如肯定北极星并非真正在北天极，而要偏离一度多等等。算得这些结果，同他丰富的数学知识是分不开的。

由于家学渊源，祖暅从小也钻研数学。祖暅之有巧思入神之妙，当他读书思考时，十分专一，即使有雷霆之声，他也听不到。有一次，他边走路边思考数学问题，走着走着，竟然撞了对面过来的仆射徐勉。“仆射”是很高的官，徐勉是朝廷要人，倒被这位年轻小子碰得够戗，不禁大叫起来。这时祖暅之方才醒悟。梁朝与北魏打仗，失败，祖暅之被魏方扣留，安排住进了驿站，很受优待。

祖暅还结识了一位天文学的爱好者信都芳，两人常常在一起研讨天文、数学，十分投机。祖暅之把自己的学问毫无保留地教给信都芳，使他有很大进步。祖暅之在科学上也取得了重大成就，《大明历》就是由于他的建议，才被梁朝采用。有的记载说，《缀术》有他的研究成果。他首次得出计算球体体积的公式，虽然比阿基米德晚了将近千年，但由于是与其父祖冲之运用独创的方法得出的，也不失是一种智慧结晶。他还研制了铜日圭、漏壶等精密观测仪器多种。祖暅之的儿子祖皓，续传家学，后来也成了数学家。

祖暅将数学知识传给了信都芳、毛栖成和自己的儿子祖皓，他们三位后来都成了数学家。

具体介绍

祖暅又称祖暅之。中国数学家、天文学家。祖冲之之子，字景烁。在梁朝担任过员外散骑侍郎、太府卿、南康太守、材官将军、奉朝请等职务。青年时代已对天文学和数学造诣很深，是祖冲之科学事业的继承人。他的主要贡献是修补编辑祖冲之的《缀术》，因此可以说《缀术》是他们父子共同完成的数学杰作。《九章算术》少广章中李淳风注所引述的“祖呕之开立圆术”，详细记载了祖冲之父子解决球体积问题的方法。刘徽注释《九章算术》时指出球与外切“牟合方盖”的体积之比为a:4，但他未能求出牟合方盖的体积。祖冲之父子采用了“幂势既同，则积不容异”(两个等高的立体，如在等高处的截面积恒相等，则体积相等)的原理，解决了这一问题，从而给出球体积的正确公式。这一原理后人称之为“祖暅原理”，在西方，直到17世纪才由意大利数学家卡瓦列里重新发现。在天文学方面，祖暅曾于504年、509年和510年三次上书建议采用祖冲之的《大明历》，最后一次终于实现了父亲的遗愿，《大明历》被梁武帝天监年间采用颁行。他还亲自监造八尺铜表，测量日影长度，并发现了北极星与北天极不动处相差一度有余，改进过当时通用的计时器-漏壶。著作有《漏刻经》、《天文录》等，但前者失传，后者仅存残篇。 祖暅是南北朝时代杰出的数学家祖冲之的儿子，字景烁。生卒年代不详

他提出了一条原理：“幂势既同，则积不容异。”这里的“幂”指水平截面的面积，“势”指高。这句话的意思是：两个等高的几何体若在所有等高处的水平截面的面积相等，则这两个几何体的体积相等。这个原理很容易理解。取一摞书或一摞纸张堆放在水平桌面上，然后用手推一下以改变其形状，这时高度没有改变，每页纸张的面积也没有改变，因而这摞书或纸张的体积与变形前相等。祖暅不仅首次明确提出了这一原理，还成功地将其应用到球体积的推算。我们把这条原理称为祖暅原理。祖暅原理在西方文献中称为“卡瓦列利原理”，1653年意大利数学家卡瓦列利(B.Cavalieri，1598-1647)独立提出，对微积分的建立有重要影响。以长方体体积公式和祖暅原理为基础，可以求出柱、锥、台、球等的体积。

祖暅求得这一公式比意大利数学家卡发雷(BonaventuraCnvalieri,公元1589年-1647年)至少要早1100年。

祖暅结识了一位天文学的爱好者信都芳，两人常常在一起研讨天文、数学，十分投机。祖暅把自己的学问毫无保留地教给信都芳，使他有很大进步。