祖沖之算得上是很牛的數(shù)學(xué)家嗎?:專業(yè)的來說,不算。中國(guó)古代最牛的數(shù)學(xué)家是劉徽。而祖沖之的兒子,祖暅,同樣是一位杰出的數(shù)學(xué)家,大致可列入中國(guó)古代前五。中
專業(yè)的來說,不算。
中國(guó)古代最牛的數(shù)學(xué)家是劉徽。而祖沖之的兒子,祖暅,同樣是一位杰出的數(shù)學(xué)家,大致可列入中國(guó)古代前五。
中國(guó)人比較喜歡比考試,祖沖之做出了古代計(jì)算π精度的最高分(小數(shù)點(diǎn)后7位),相當(dāng)于科舉考了第一名。所以在幾乎所有非專業(yè)國(guó)人的眼中,這應(yīng)該是最牛的了。
可惜,考試第一不是專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
科學(xué)研究,看重的是開創(chuàng)性。在古代計(jì)算π的歷史中,2200年前的阿基米德,首先提出了用圓內(nèi)接和外切正多邊形雙向逼近的非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒,并?jì)算出π介于3.141和3.142之間。鑒于其方法的開創(chuàng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,阿基米德被公認(rèn)為數(shù)學(xué)算π史上貢獻(xiàn)最大的人。(當(dāng)然,阿基米德的數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)極多,算π還排不上號(hào))
中國(guó)古代,對(duì)計(jì)算π貢獻(xiàn)最大的數(shù)學(xué)家是三國(guó)時(shí)期曹魏的劉徽,他也是整個(gè)中國(guó)古代數(shù)學(xué)無可爭(zhēng)議的第一人,他對(duì)九章算術(shù)的批注是歷代水平最高的,更重要的不是他把題目算出來了,而是他在解決問題中提出了許多原創(chuàng)性的方法。
劉徽在計(jì)算π時(shí)提出了用內(nèi)接正多邊形單向逼近的方法,雖然比阿基米德要晚500年左右,但也是獨(dú)立的創(chuàng)新,劉徽分圓96邊形,得到了3.1416的近似值。
祖沖之其實(shí)并未進(jìn)一步提出新的方法,他只是在劉徽的基礎(chǔ)上,蠻力分圓幾萬邊形(計(jì)算的迭代公式是劉徽給出的,幾萬份也就是十來次迭代即可),把精度提高到了3.1415926和3.1415927之間。
嚴(yán)格的說祖沖之做的工作并不是數(shù)學(xué)家的活,更像一個(gè)計(jì)算器,或者工程師。另外說一句,祖沖之倒還真是一個(gè)了不起的工程師,放在中國(guó)古代排到前幾名無壓力。
前面說的劉徽,其最大創(chuàng)舉也不是算π,而是提出了中國(guó)古代最初的(二維)積分等效性原理。無獨(dú)有偶,世界數(shù)學(xué)史上最早提出微積分方法的還是阿基米德(尤其是其著作“方法論”手抄本C,基本已經(jīng)提出非常類似牛頓萊布尼茨公式的概念,這倒可以解釋為什么他能解決一些看來非常匪夷所思的難題)。
祖沖之的兒子祖暅更進(jìn)一步,把劉徽的積分等效性原理從二維推廣到了三維,并把劉徽提出的“牟合方蓋”(即兩個(gè)圓柱體正交的公共部分)發(fā)揚(yáng)光大,借此求出了球體體積公式。因此,祖暅?zhǔn)敲逼鋵?shí)的數(shù)學(xué)家,對(duì)數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)勝其父。
順便說一句,世界上最早計(jì)算出球體體積的數(shù)學(xué)家,不出意外,又是阿基米德,他用了另一個(gè)幾何結(jié)構(gòu):將下半球置于其外切圓柱體內(nèi)并以圓柱體底面至球心做圓錐體,可以證明在任意水平截面上半球截面積+圓錐截面積=圓柱截面積,從而求出球體積=4πr3/3。這個(gè)證明如此之簡(jiǎn)潔巧妙,以至于當(dāng)今世界數(shù)學(xué)界的最高獎(jiǎng)菲爾茲獎(jiǎng)(難度超過諾獎(jiǎng))的獎(jiǎng)?wù)卤趁婢涂讨⒒椎碌倪@個(gè)幾何證明。
數(shù)學(xué),也包括其它科學(xué),最重要的是原創(chuàng)性和成果的輻射力,以此衡量中國(guó)古代數(shù)學(xué)家,劉徽是當(dāng)仁不讓的第一,而同處三國(guó)時(shí)代的東吳數(shù)學(xué)家趙爽(稍早于劉徽,中國(guó)歷史上首次證明勾股定理,并基本解決一元二次方程求解),祖沖之的兒子祖暅,宋代的秦九韶(中國(guó)剩余定理)等,也是一流的數(shù)學(xué)家。而祖沖之本人,更多的應(yīng)該算發(fā)明家或工程師。
祖沖之在那個(gè)時(shí)代和社會(huì)環(huán)境下做出的成果應(yīng)該是佷牛了。因此,他也是中國(guó)數(shù)學(xué)史不可缺少的一頁。我也宣傳一下,我宣永和,2018年11月11日公布了永和二元一次方程方整數(shù)解普遍意義的解法及證明。其具有基礎(chǔ)性、廣泛性、實(shí)用性,以及在數(shù)論方面的價(jià)值應(yīng)寫進(jìn)教科書,以前解二元一次方程整數(shù)解用的中國(guó)剩余、解不定方程以及線性代數(shù)該休息了,隨著時(shí)間的推移,必將成為中國(guó)對(duì)世界數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)的一顆明珠。另外2019年11月5日給了回色問題的證明方略(以后四色問題都笑話)。幾年前就給了素?cái)?shù)分布的四個(gè)規(guī)律。另外在考拉茲猜想方面有所成果和進(jìn)展,自認(rèn)為領(lǐng)先于世界。我在頭條和知乎平臺(tái)多次出了計(jì)算題,并聲稱世界唯我能解,至今也無正確解的回復(fù),從事實(shí)來看,我沒有講大話和吹牛。
寫進(jìn)史書的人,你說呢。
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