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※ 本文為 MindOcean 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2020-09-27 01:03:02
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作者 jfsu (水精靈)
標題 Re: [問卦] 祖沖之.魯班兩人合作會有多強?
時間 Sat Sep 26 14:12:04 2020


※ 引述《chuan3988 (Jamessswang)》之銘言:
: 祖沖之
: 南北朝時期傑出的數學家、天文學家
: 首次將"圓周率"精算到小數第七位
: 魯班
: 木工器械.戰爭兵器.建築工法都有很多貢獻
: 如果兩個合作
: 能夠從封建跳到帝王時代嗎?

答案是肯定的。其實,單憑其中一人之力也可有所作為。只不過,像祖沖之,
身處的南齊氣數已盡,雖然有眾多的理想與抱負,but in vain.

Anyway,暫時先將魯班放置play,底下來談談祖沖之的兩三事。


祖沖之,字文遠,生於南朝宋元嘉六年(西元429年),卒於南齊永元二年(西元500年)

他的成就在數學、天文曆法和機械製造三個領域。

他出生於一個封建士大夫世家,但同時又是一個充滿科學文化的家庭。他從小就對自然
科學、機械、天文、音律有著濃厚的興趣。他的知識來自於自學,沒有進過學堂,
也沒有請家教,雖然他天資聰穎,但他仍每天刻苦學習、孜孜不倦。

他的讀書方法在當時來說是非常特別,廣博、思辨與實驗。他自己也說過,
搜練古今、博採沉奧」,不管誰的書,他都不盲從,也不迷信,更不深信無疑的
陳見舊聞。他曾經對於古六曆(黃帝曆、顓項曆、夏曆、殷曆、周曆、魯曆)提出他
自己的見解:「古術之作,皆在漢初周末,理不得遠。」此外,他也堅持親自DIY,
進行天文觀測與機械實作,這對他以後編寫《大明曆》起了非常深遠的影響。


天才加勤奮使得他得到博學多才的名聲,宋孝武帝聽說後,派他到「華林學省」做
研究工作,這是南朝劉宋政權設置的一個學術機構,很像是翰林院,聚集了許多
飽學之士。

在他32歲時,他在南徐州刺史府做一個從事吏的小官,之後任公府參軍。他對於政治
不怎麼熱心,只醉心於科學研究。祖沖之在天文曆法的成就,全集中在他所編制的
《大明曆》之中。

先前提過,祖沖之從青少年開始就對各種曆法作過非常深入的研究與觀察。由於當時
使用的何承天提出的《元嘉曆》(建元曆)出現不少錯誤的地方,於是在長期觀察與計算
上的基礎上,祖沖之編制出新的曆法《大明曆》,並呈報給朝廷。

不過,當時的宋武帝不懂曆法,無法判斷與《元嘉曆》是否真的不堪使用。於是他就
公開讓文武百官進行論證。這種公開透明、開放政府的立意不錯,但曆法這東西實在是
太專業了,滿朝文武百官懂的人非常少。

不過,一位太子的師傅、名叫戴法興的人卻站了出來。這位大臣的文才不錯,對曆法也
有研究,頗得武帝的寵幸,權重一時。這位權臣因為在「貢桌上待久了,自以為是佛祖
,過於自負的他出來嘴炮幾句就否定了《大明曆》。

面對這位黃帝面前的紅人,祖沖之毫不畏懼,對戴法興的發難寫下著名的科學論辯文獻
《辨戴法興難新曆》,又稱為《駁議》。一開頭就列舉舊六曆的謬誤,必須更正這些
問題,更對戴法興提出的問題一一反駁。簡而言之,戴法興根本就沒有科學根據就否定
《大明曆》。祖沖之還信心十足地提出與他進行神前刀工對決….錯了,是公開辨論!

於是,這場辨論在宋武帝面前開始。

『大家都是讀書人,凡是不能從正面或是反面進行論證的,都請不要在
  這裡發言…還有不能講髒話、不准講人家的老爹老母、不准講性器官!

戴法興:「皇上,我要求首先發言,以維護祖宗之法!」

宋武帝:「這個…」

戴法興:「我乃太子師傅,你給我一點特權嘛~」

宋武帝:「我也很為難啊...。最多讓你提老母好了!」

戴法興:「那就提你老母吧!」

宋武帝一聽,立馬追加一句:「嚴禁對他人誹謗、辱罵、造謠!

戴法興:「那就沒甚麼好講了啊!

雙方你來我往,出言毫不客氣。戴法興引用詩經、尚書來作證,並沒有能否定
《大明曆》的直接證據,全場都是圍繞在「古人制章」、「祖宗之法不可變」、
「古法雖疏,永當循用」反觀祖沖之則是提出一連串的觀測數據與計算結果,

對《大明曆》與《元嘉曆》雙方進行比較,提出錯誤與改正方法,甚至針對戴法興

墨守古法、反對新曆不禁諷刺一番:「若古法雖疏,永當循用,謬論誠立,則法興
復欲施《四分》於當今矣,理容然乎?」

《四分》是東漢時的曆法,到三國就已經停用了,很明顯就是有問題;可是依戴法興
的論證,何嘗不可拿來用。這一番話讓戴法興無言以對。

雖然這場辨論的結果非常明顯,但戴法興是皇帝的寵臣,有的為了巴結他,有的畏懼
他的權勢,很多官員都去附和他的意見。雖然劉宋武帝很欣賞祖沖之,但顧忌戴法興
的面子,只好宣佈暫時仍是沿用舊曆,直到二年後改年號時才會使用《大明曆》

(死亡Flag Get!)

2年後(西元464年),劉宋武帝就掰掰了,《大明曆》也就不了了之...。後來,
南齊武帝與太子打算採用《大明曆》,但相繼都掛了,於是,改曆的事就被擱置下來。

唉~這《大明曆》根本就是死亡之書!

祖沖之死後,由他的兒子進行複驗,並三次上書梁武帝改用新曆法。終於,在天監九年
(西元510年),《大明曆》終於得到實行。從上呈到採用整整過了50年!!!!

《大明曆》到底有什麼創造性的貢獻呢?


首先,它引進了歲差(也就是地球上每年的節氣不會在同一時刻)使得曆法上對於
恆星年(地球繞太陽一周的時間)與回歸年(二次冬至的時間)有了區別。

其次就是閏法的改革。由於陰曆與陽曆上的天數是不同的,必須置閏。也就是每過幾年,
陰曆的一年要多加一個月,這個新增的月叫閏月。祖沖之經過縝密的計算得出
391年置144閏的新閏周,這與現代測定的數值相比,也只差了50秒左右。
(誤差60萬分之1)

再來就是交點月(月亮與太陽雙方運行的軌道會有兩個交點,月亮從一個交點出發,
經過第二個交點,再回到原交點的時間稱之為交點月。)的發現,進而可以更精準地
預測日、月蝕。


最後就是對五大行星的運行、會合週期規律的推算。


至於另一項圓周率的計算,更是將祖沖之推向世界之巔,如同網友對於
2014日本國際小姐冠軍的評價:真是驚天地泣鬼神

祖沖之用簡陋的算籌求出的圓周率是3.1415926<π<3.1415927
並確定了兩個分數形式的π值

約率   22/7  ≒3.142857
密率  355/113≒3.1415929

相當於要內切12288與24576邊形,歐洲人算出這個數值是一千多年之後的事了。

更多關於圓周率的求法,有興趣的人可以google,或是可以問碟仙(供參,不建議)。
ps.幾年前有群朋友問碟仙圓周率,到現在他們還掛在那裡。

祖沖之在天文曆法與數學領域的能力可說是難波萬,他在機械製作、音律甚至是
文學、政治等方面,都顯示出無與倫比的才華。像是失傳的指南車在他巧妙的手下
重現在大眾面前。當時他與另一位工匠在蕭道成(後來成為齊高帝)面前展示並比試

復刻版的指南車,只是這位工匠造的車子根本搞不清楚東西南北,最後一把火燒了。


在他當地方官時,為了讓農民在碾米、磨粉時能更省力,他發明了以水為動力的
水碓磨」,還親自在齊武帝面前demo。這樣一個器具一直在近代中國南方的農村
使用。他還製造了一種能在江河上長途航行的「百里船」(一直到唐宋時代才有這樣
的船隻)與「不因風水、施機自運、不勞人力」的運輸工具(類似諸葛亮的木牛流馬)
並改良計算時間的「漏壺」和「欹器」(但都已經失傳)。


祖沖之在「六博棋」(象棋的前身)與音樂的造詣據說有三、四層樓這麼高,堪稱
「當時獨絕,莫能對者。」

晚年時,他將心力放在文學方面,對《易經》、《老莊》做過義釋,對《論語》、
《孝經》作注,還寫過小說《述異記》。在他兼領長水校尉的軍職時,。寫了一篇
《安邊論》,建議政府「開屯田,廣農殖」來強化國力,安定民生。



以上

參考書籍 & Special thanks:

1.十大科學家
2.魏晉南北朝文化史

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對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。


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