登陆注册
45708500000057

第57章 圆周率

科学家研究发现,圆是世界上最简单最完美的形状。因而在古代,对于圆的知识了解的程度,从某种意义上讲可以作为衡量一个民族数学水平的标尺。

人们用尺子来计算长度,用秤来计算重量,但怎样计算圆形的面积呢?这从古至今一直是困扰着人们的一个数学问题。”不过,人们很早就发现,无论圆的面积大小怎样变化,它的周长和直径的比总是保持不变的,这个比率就是困惑了人们几千年的圆周率。现在,人们通常用希腊字母π来表示圆周率。如果我们知道了丌的精确值,那么要计算圆的周长、面积、直径、半径等数据就容易多了。但古往今来,世界各地的大科学家通过周密的计算,却发现圆周率丌是个无限不循环的无理数。从古至今,无数的数学家、哲人为了探求圆周率的精确值而耗费了许多心血。

中国很早的时候就开始计算圆周率的精确值。在公元前1世纪的一部数学著作《周髀算经》里,就已有“周三径一”的记载,这句话的意思是说,圆的周长和直径的比是31,即π3.但这在实际的运算中会产生很大的错误。史料记载,公元3世纪时的著名数学家刘徽,在总结过去的数学运算中发现,“周三径一”仅是圆的内接正六边形周长与直径的比。他认为,如果圆内的多边形边数无限增加,达到无限多时,其周长就越逼近圆的周长。在这一思想的指导下,刘徽创立了“割圆术”。他从圆的192边形开始,一直算到内接正3072边形,结果算得π3.1416,这个结果是当时世界上圆周率最准确的数据。

到公元5世纪时,圆周率的精确值计算出现了很大飞跃。世界上诞生了一位著名的数学巨星、杰出的中国数学家祖冲之。祖冲之生于公元429年,他是中国古代南北朝时期最著名的科学家,在数学、天文以及机械制造等方面都有杰出的贡献。祖冲之曾把他一生的数学、天文学的研究成果,记录在他的杰作《缀术》一书中。但令后人非常遗憾的是,这本珍贵的宝书竟然经过无数次的战火而失传了。但后人根据那时的其他一些文献著作,可以了解到,祖冲之曾经把圆周率求到了小数点后面6位,祖冲之为了便于记忆和实用,他又算出了两个近似的分数355/113和22/7,这两个数分别称为“密率”和“约率”。现代的数学家经过详细研究认为,祖冲之也是采用刘徽的“割圆术”来取得这一成果的。如果祖冲之真的是使用“割圆术”的话,他就要经过11次倍边过程,最后才能求得圆内接正12288边形和内接正24576边形的面积,而且每一次倍边过程,他都要进行9至18位数的四则和开方运算。不必说那时用的是筹算计算,就是现在用计算机计算,也是一件比较繁重的工作。特别值得一提的是,祖冲之发明的“约率”和“密率”,不但在实际生活中简单实用,而且是圆周率的最佳分数。约率是分母不超过百位数的所有近似值分数中的最佳逼近值;密率也是分母不超过千位数的所有近似分数中的最佳逼近值。

在外国,数学家们对π值的计算也有十分悠久的历史。古代著名的科学家阿基米德,曾在公元前2世纪把圆周率算到了小数点后面3位数,即祖冲之算出的“约率”。托勒玫曾在公元1世纪把圆周率算到了小数点后面4位小数。但从此以后,外国数学家对圆周率的研究就再也没有超过4位小数。尽管外国的科学家比中国的科学家要早算出“约率”,但祖冲之算出的六位小数在一千多年的时间内始终居世界第一。直到1427年,阿尔·卡西才突破了这一世界记录,算到了小数点后面16位准确数字。在欧洲,直到1600年以后,安东尼松才获得了“密率”。随着科技的不断发展,圆周率的精确值逐渐提高。目前,电子计算机已能够算到小数点后面1万多位了。

日本著名的数学家上三义夫,曾建议把“密率”称作“祖率”。现代的天文学者为了纪念祖冲之,把月球上的一座环形山,称为“祖冲之山”。

同类推荐
  • 数字化与人类未来(海洋与科技探索之旅)

    数字化与人类未来(海洋与科技探索之旅)

    人类社会的繁衍生息离不开海洋。正是在促进民族富强和人类和谐繁荣的责任驱使之下,我们完成了动物与海洋、植物与海洋、宝藏与海洋、科学与海洋、海洋中的食物链、揭开神秘大洋的面纱等编撰,以进一步帮助广大青年朋友丰富海洋知识,增强海洋意识,树立正确的海洋观念。
  • 新编科技大博览(A卷)——蓬勃发展的现代农业

    新编科技大博览(A卷)——蓬勃发展的现代农业

    现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步,“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是,由于现代科学的分工越来越细,众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言,难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此,我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构的工作、有着丰富的青少年教育的专家学者,编选了这套《新编科技大博览》。
  • 能源:不仅仅是危机

    能源:不仅仅是危机

    本书从独特的视角切入,以通俗易懂的语言阐述了核能、太阳能、风能等各种新能源的基本知识,演绎了能源的发展史,用生动的表达方式描绘了能源的知识。书中主要介绍了国内外新能源与可再生资源的发展状况,并对新能源与可再生资源的资源状况、利用原理与技术做了介绍。
  • 探究式科普丛书-人类的翅膀:飞机

    探究式科普丛书-人类的翅膀:飞机

    本书以飞机的知识篇、家族篇、未来篇三大板块为架构,涵盖了飞机领域基础知识的诸多要点,在详尽介绍当今世界著名机种的同时,并对未来飞机的发展趋势作了前瞻性展望。本书语言生动,言简意赅,知识新颖,图文并茂,是一本青少年朋友梦想飞机、认识飞机、了解飞机必备的科普读物。
  • 时间奥秘(青少年科谱知识丛书)

    时间奥秘(青少年科谱知识丛书)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。为此,我们特别编辑了这套“青少年科普知识”丛书,主要精选现代前沿科技的各个项目或领域,介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等,使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口,不断追求新兴的未来科学技术。
热门推荐
  • 萌帝翻身史

    萌帝翻身史

    简介:宴清国的朝阳城一直盛传是先祖置放宝藏的地方。又传说开启宝藏的钥匙就藏在宴清皇宫内由历代皇帝保管。宴清此任的女帝陛下随辛从继位起一直想翻身农奴把歌唱,无奈上头压着位大山竹马秦楚。不痛快的随辛尽自己一切可能给秦楚找不痛快。简而言之就是一张藏宝图引发一代女帝陛下与竹马斗智斗勇的血泪上位史!比如“朕要革了秦威的职!”“陛下开心就好。”“那你同意了??”“嗯——”“那,那就批个字吧!”“今日批奏折批的多了,不想动。”——再比如:“朕要出宫!”“近日与南林起了战事,陛下还是安生呆在宫中吧。”“朕憋得慌!”“我让秦威去宫外给你买点小玩意回来。”“那朕要城南三百里外钱家村李寡妇家隔壁新开的王记豆腐脑一百份!”“秦威,通知御膳房,今日晚膳改为豆腐脑。”“朕要,宫外的。”在一记眼神后,女帝陛下默默住口用袖掩面含泪而去。
  • 国师你娘子又跑了

    国师你娘子又跑了

    #爽文#打脸papapa#一场行动失误,九歌误入玄灵大陆,血眸降世,一场末日即将来临!她是墨国将家的大小姐,却也是墨国唯一的小废物。飞扬跋扈的她,因为小人算计,失足摔下悬崖而亡。再睁眸,嗜血的杀意令人惊叹。一手银针她拯救苍生,一双血眸她独霸天下!虐渣的路上难免有意外,一心变强的她独独因他失了心神。“你能不能别跟着我了?”“谁跟着你了?我跟着我娘子不行吗?是吧,娘子!”“……”
  • 爱情不是巧克力

    爱情不是巧克力

    风流倜傥的帅哥端木松青,在“金碧辉煌”歌厅邂逅了当兼职领班的大三女生冉小红,两个人一见钟情,继而上演了一场缠绵悱恻的婚外情。然而,好景不长,端木松青和冉小红的关系,很快被妻子桂诗丽窥探出端倪。桂诗丽采用了非常规手段,迫使冉小红和端木松青分手。
  • 穿越之王者天下

    穿越之王者天下

    这是一个传奇的世界!地球陷入末法时代,传奇尊者叶飞雪,在最后的战斗中饮恨而终。但是,残缺的灵魂,却因此跨越了世界的纬度,进入了一位同名的少年身上。天上天下,唯我独尊,谁也无法阻挡我称霸这世界的道路!
  • 祁连英雄传

    祁连英雄传

    江湖风云,变幻多端,人心难辨中,英雄辈出,行侠仗义,去浊扬清
  • 别不理我,小子

    别不理我,小子

    校草温和善良还没有女朋友?最重要的是很有钱?即使她狄落落真要环游世界,他也不需要卖房子?怪不得他写空白欠条时那么豪气万千!如果将这个笨蛋把到手当长期饭票,那么……嘻嘻……可是,喂,喂!干吗不理我了?……把你放第一还不行么!……你给我回来!
  • 是缘还是债

    是缘还是债

    后来我常常会想,如果那天你没有遇见我,是不是故事就能改写?如果你没有爱上我,是不是我就不会那么内疚?如果我早点发现自己爱上的是你,是不是就不会有这样的结局……
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 信虚现痕

    信虚现痕

    阁下若想找一个正常向的世界歇歇脚,不妨来这里看看。我有一个故事,关于初心,关于变化。