dwchen的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/dwchen

博文

学习发扬祖冲之精神,从数学大国向强国进军 精选

已有 3182 次阅读 2020-3-20 17:22 |个人分类:祖冲之|系统分类:科研笔记| 祖冲之, 数学强国, 圆周率

学习发扬祖冲之精神,从数学大国向强国进军

2020年3月14日是第一个国际数学日,也纪念人类历史上一个重要的数学常数:圆周率近似等于3.14。作为在初中时代获得祖冲之数学竞赛一等奖的我,心情非常激动。虽然没有成为数学家,我因为参加祖冲之数学竞赛,对祖冲之和数学有种特别的感情,必须要写篇文章纪念一下。祖冲之奖可以说是我求学生涯中,第一个有分量的大奖,对我的影响很大,至今还能记得当时的兴奋和喜悦。很遗憾,当年的获奖证书现在怎么也找不到了。

 image.png

  祖冲之(429年—500年),字文远,出生于建康(今南京),是中国南北朝时期杰出的数学家。祖冲之一生钻研数学,在刘徽“割园术”的基础上,精益求精,不断改进,首次将“圆周率”精算到小数第七位,即在3.1415926和3.1415927之间,也被称为“祖率”。直到16世纪,阿拉伯数学家阿尔·卡西才打破了这一纪录。因此,祖冲之的科研成果比西方领先了1000多年。当时的中国,不仅是世界数学大国,更是世界数学强国。

image.png

祖冲之按照刘徽的割圆术之法,设了一个直径为一丈的圆,在圆内进行切割计算。当他切割到圆的内接192边形时,得到了刘徽计算的结果:3.14。但他没有满足,继续切割:384边形、768边形……,居然一直到24576边形!经过若干年的反复核算,祖冲之终于发现: 如果圆的直径为1,那么圆周小于3.1415927、误差不到千万分之一。

 祖冲之还确定了π的两个渐近分数,约率22/7和密率355/113,大大方便了科学计算和工程应用。其中密率355/113(≈3.1415929),西方直到16世纪才由德国人V.奥托发现。为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家把圆周率π的密率叫做“祖率”。如果没有计算机的帮助,采用祖冲之使用的算筹,我相信我们今天几乎没有人能达到这个精度,也不太可能愿意花费若干年的时间来计算一个常数。

 image.png


根据祖冲之自传的记载,我认为祖冲之精神主要有四点:

 

1)热爱数学,专心致志: 祖冲之从很小的时候起便对数学特别感兴趣,并一直保持对数学的热情和爱好,他在自传中描述为 “专功数术。

2)广泛阅读,去伪存真:他尽可能收集前人和他生活的时代的各种数学文献和资料,并进行考察分析,去伪存真。祖冲之在自传中称之为“搜烁古今”

3)不迷权威,挑战极限:刘徽的割圆术已经到了很高的精度,算到192边形,π为3.14,误差小于千分之三,已经很了不起了。没想到,祖冲之主张决不“虚推古人”,不断挑战割圆术和自身计算能力极限,居然算到了24576边形!!

4)真抓实干亲自验证: 祖冲之最大的特点就是不仅进行理论计算,还并且亲自进行精密的测量和实际的验证。据说,他亲自画出一个直径为一丈的大圆,“趴在圆上”开展计算和验证,自觉做到了“把论文写作祖国大地上”,就像他自己所说的那样,每每“亲量圭尺,躬察仪漏,目尽毫厘,心穷筹策”。

如果我国的数学科研工作者能学习祖冲之精神,专心致志,真抓实干,我相信我国逐渐会从数学大国向数学强国迈进。如果我国其他学科的专家能学习祖冲之精神,增强科研自信,努力工作,我国的核心科技竞争力将不断成长为世界领先。让我们共同期待这一天的到来。




http://blog.sciencenet.cn/blog-57940-1224465.html

上一篇:人工智能的初心与使命
下一篇:为什么今天我们没法和牛顿比较?

12 杨正瓴 王安良 王汉森 卜令泽 尤明庆 黄永义 曾杰 信忠保 胡大伟 郁志勇 王林平 霍天满

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (68 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2020-7-5 22:31

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部