N头条>历史百科>四库百科>缀术

缀术

五卷。南北朝祖冲之(429-500)撰。祖冲之,字文远,范阳遒(今河北省涞水县北)人,生活于南朝的宋齐之间。461年任南徐州从事史,后回建康任公府参军,464年出任娄县令,晚年提升为长水校尉。祖冲之在天文历算、机械制造方面多有成就,462年编《大明历》呈送朝廷,还曾制造指南车,欹器,千里船,水碓磨等机械。在数学方面他曾研究过《九章算术》和刘徽注,并为《九章》与刘徽《重差》作注,并自著《缀术》一书。《缀术》曾于唐初立于学官,是“十部算经”之一,可惜至北宋元丰年间已经失传。现只能根据史料记载对其作些介绍。《隋书》卷十六称:“又设开差幂、开差立,兼以正圆参之,指要精密,算之最者也。所著之书,名为《缀术》,学官莫能究其深奥,是故废而不理。”可知《缀术》内容深奥难懂,受到冷遇。当代中算史家钱宝琮认为:“祖冲之钻研了《九章算术》刘徽注之后,认为数学还应该有所发展,他写成了数十篇专题论文,附缀于刘徽注的后面,叫它‘缀述’。也就是他的九章注。他在三十三岁以前,对于圆周率和球体积已有深入的研究,这些无疑是‘缀述’的重要部分。”(《中国数学史》)据《隋书·律历志》论备数节记载:“古之九数,圆周率三,圆径率一,其术疏舛。自刘歆、张衡、刘徽、王蕃、皮延宗之徒各设新率,未臻折衷。宋末,南徐州从事史祖冲之更开密法。从圆径一亿为一丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在盈朒二限之间。密率:圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率:圆径七,周二十二。”祖冲之用“盈朒二限”来限定一个尚未完全知道的数值的范围,这是一种创见。他的圆周率盈朒二限平均值3.14159265,已准确到小数第八位,是当时世界上最好的结果。由于《缀术》失传,人们无法得知祖冲之求圆周率的方法,只能进行推测。祖冲之的圆周率得到广泛应用,《隋书·律历志上》记载了561年后周以此率计算玉升的容积:“(玉斗)内径七寸一分,深二寸八分……今若以数计之,玉升积玉尺一百一十寸八分有,斛积一千一百八寸五分七厘三毫九秒。”由圆柱体积反求其所用之圆周率值为3.141592938,这与“密率”3.1415929相近。关于球体积的计算,即《九章》的开立圆术,误差很大,曾引起张衡注意,刘徽亦深入研究,为后人开辟了道路。祖冲之与其子祖暅在刘徽工作的基础上,抓住了关键性的“牟合方盖”的体积计算,一举解决了球体积的公式。他们把注意力从“牟合方盖”转到从立方体内去掉“牟合方盖”剩余部分——方盖差的求积,而方盖差正是由八个相等的小立体组成。他们用平行于底面的平面在高h处截小立方体及方盖差,发现在h处截得的牟合方盖截面积等于等高处方盖差的截面积,而这一截面积为高度h的平方。祖氏父子抓住这一特点,设计了一个底边长与高等于小立方体边长的倒正方锥,则它的平行于底面的截面积亦有此特点,即小方盖差与倒立正方锥在等高h处的截面面积总成对相等,对此祖暅提出了“幂势既同,则积不容异”著名原理。正方锥体积可求,为同底立方体的三分之一,于是可得小方盖差体积,进而可求得牟合方盖体积:,(r为其内切球半径),再利用刘徽早已求出的球与牟合方盖体积之间的关系:V:V=π:4,可求出:,这是球体积的正确公式。唐李淳风注释《九章》少广章开立圆术时曾引祖氏父子开立圆术“以二乘积,开立方除之即立圆径。……”约四百余字,当为《缀术》之引文。唐王孝通在《上缉古算经表》中称赞:“祖冲之‘缀术’,时人称之精妙。”故得李淳风注释而立于学官,需学四年。《缀术》最后失传使后人无从了解祖冲之所使用的求圆周率的方法,对中算史界可谓一巨大的损失。

猜你喜欢

  • 说唐

    见《说唐演义全传》。

  • 儒林传经表

    二卷。清周廷寀(生卒年不详,乾隆、嘉庆间在世)撰。廷寀字霁原,一字赞平,又字子同,号寄园,安徽新安(今休宁)人。嘉庆戊午(1798年)顺天举人,出宰广东,摄龙川县令,卒于官。除本书外,还著有《韩诗外传

  • 撷芳集

    八十卷。清汪启淑辑。汪启淑,生卒年不详,字葊,安徽歙县人。此书有乾隆三十八年(1773)飞鸿堂刊本。书前有沈初、倪承宽所作序言,汪启淑自己写有凡例。书内共分十类。一:节妇、二:贞女、三:才媛、四:姬侍

  • 笔记

    二卷。清代程大纯撰。程大纯字汉舒,孝感(今湖北中部)人,官至黄冈县教谕。此书是作者讲学时的笔记。全书认为陆王一派学说虽有些“矫枉过正”,但与那些“口耳之学”相比,还是有许多可取之处的。

  • 紫佩轩诗稿

    二卷。清严昭华撰。严昭华,生卒年不详,字小云,浙江桐乡人,严锡康之妹,清代诗人。此书前有伯兄严锡康所写题词,书后有其侄严滨所写跋语,其女婿陈恩淑题写诗词四首。书末有“苏梓文阁刊版”字样。刊于光绪二十二

  • 仪礼古今考

    二卷。清李调元(1734-1802)撰。调元字羹堂,号雨村,又号赞庵。绵州(今四川省北部)人。乾隆进士,又改为翰林院庶吉士,学习期满后被任命为吏部主事。乾降三十九年(1774)充任广东乡试副考官,不久

  • 涑水司马氏源流集略

    八卷。明司马晰编。司马晰,字宗晦,夏县(今属山西)人,生卒不详。万历三十一年(1603)举人,乃北宋著名大臣、史学家司马光十七世孙。该书主要为辨明里籍家世所作。据自序说,自司马光居于河洛,葬于鸣条山,

  • 拜经堂丛书

    十种,六十一卷,附录二卷。清臧庸(1767-1811)编。臧庸本名镛堂,字在东,号拜经,经学家臧琳玄孙,江苏武进人。从师卢文弨,并从钱大昕、段玉裁等讨论学术。曾帮助阮元汇辑《经籍籑诂》等。十种有《拜经

  • 经学卮言

    六卷。清孔广森(1752-1786)撰。广森字众仲,一字约,号轩,山东曲阜人,经学家、音韵学家、数学家,孔子六十八代孙。乾隆辛卯进士,官翰林院检讨。广森以年少为官,又是翩翩华胄,人称卫洗马、王长史,争

  • 孟子集疏

    十四卷。宋蔡模(生卒年及仕履均不详)撰。蔡模字仲觉,号觉轩,建安(今福建建瓯)人。赵顺孙《四书纂疏》载蔡模所著有《大学演说》、《论语集疏》、《孟子集疏》,前两书已亡佚。该书备列朱熹《孟子集注》原文而发