看诗词>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

  • 四书图说

    不分卷。清王道然撰。道然字桓坡,山东新城人。是书首有刘大绅、刘元锡、蓝嘉瓒序及道然自序。其所为图,自出己意,而说以明之。自序所云不无臆见创论,也有无图而仅著其说者。《大学》、《中庸》二篇最详,如大学篇

  • 医门棒喝 伤寒论本旨

    见《医门棒喝初编二编伤寒论本旨》。

  • 虞氏易事

    二卷。清张惠言撰。张惠言认为:“虞氏论象皆气也,人事虽具,然略不贯穿”。是谓虞传孟氏之学,详于天道而略于人事。又谓郑荀说人事者,爻象亦往往错杂,后学不得通解,故此书虽名为《虞氏易事》,实不囿于一家之学

  • 黄冈县志

    ①十卷,明茅瑞征修,吕元音、王同轨等纂。茅瑞征,字五芝,浙江归安县人,进士,官黄冈知县。吕元音,字节之,本县人,举人。王同轨,字行甫,本县人,贡生,官南太仆寺主簿。万历中叶,黄冈入版籍已有二百余年,县

  • 毛诗异同评

    ① 一卷。晋孙毓撰,清王谟辑。据陆德明《经典释文·序录》云,孙毓,字休明,北海(今山东潍坊一带)人,晋豫州刺史。《隋书·经籍志》著录晋长沙太守孙毓撰《毛诗异同评》十卷。《经义考》曰,《隋志》别集类有晋

  • 柳渔诗钞

    十二卷。清张湄(约1748年前后在世)撰。张湄字鹭洲,号南漪,又号柳渔,钱塘(今浙江杭州)人,生卒年均不详。雍正十一年(1733)进士,官至兵科给事中,颇具风节。张湄工诗,与厉鹗、金志章等唱和。该书《

  • 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

  • 金陵新志

    十五卷。元张铉撰。铉字用鼎,陕西人。曾任奉元路(今西安市)学古书院山长,应集庆路总管府嘱,撰修此书,书成于至正四年(1344)。该书特点是史料丰富,详今略古,条理清晰,无丛杂附会之病。有至正四年(13

  • 尔雅贯珠

    一卷。清朱铨编辑。铨字衡臣,浙江仁和人。尚辑有《山海经腴》。是编卷首有朱氏自识。正文分释训、释亲、释宫、释乐、祭名讲武、释器、田器网罟、肴食、衣服、旌旂、圭璧金石、弓箭羽革、释天、星名、释地、释山、丘

  • 听古楼声学十书二种

    四卷。清时庸劢撰。时庸劢,生卒年不详,字吉臣,单父(今山东单县)人。庸劢潜心声韵学,折衷清王念孙、段玉裁、严可均、姚文田、孔广森、苗夔、朱骏声、张惠言诸家学说,分古韵二十部。推崇戴震、孔广森阴阳对转说