約公元502年夏季的一天,在中岳嵩山(今河南登封縣北)山巔,一位滿臉滄桑卻精神飽滿的中年人正在仔細(xì)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
他先立了一根8尺長(zhǎng)的銅棍(學(xué)名銅表),棍底部有一個(gè)帶槽的石圭,圭里放滿水(用于測(cè)量水平)。每隔半個(gè)時(shí)辰,他就用規(guī)尺測(cè)量銅棍的影子,并記錄下來(lái)。夜晚,中年人用干糧填飽肚子后,又堅(jiān)守在銅棍邊,觀測(cè)天上北極星的位置。
就這樣,中年人默默地守著這個(gè)簡(jiǎn)陋的天文觀測(cè)站,不論寒暑,不分晝夜。兩年后,他終于用翔實(shí)的數(shù)據(jù)證明:北極星并不在地球的北極上空,而是與北極相差“一度有余”。
這位中年人的名字叫祖暅(gèng),今河北淶縣人。大家對(duì)他或許不太熟悉,但一定都知道他的父親——大數(shù)學(xué)家祖沖之。
祖暅?zhǔn)莻€(gè)名副其實(shí)的“官二代”,他出身書(shū)香門(mén)第兼官宦世家。曾祖父——祖昌是南朝劉宋時(shí)的大匠卿(相當(dāng)于國(guó)家建工部長(zhǎng));祖父——祖朔之學(xué)富五車(chē),退休后還“返聘”為皇帝的“奉朝請(qǐng)”;父親祖沖之任縣令、校尉等職30多年,發(fā)明創(chuàng)造幾十件。
出身在這樣的家庭,祖暅會(huì)選擇怎樣的人生之路?和眾多享樂(lè)人生,甚至胡作非為的官宦子弟不同,祖暅走的是一條另類(lèi)的“官二代”之路。
青年時(shí)代,祖暅就開(kāi)始當(dāng)父親的助手:父親編寫(xiě)《大明歷》,他幫助觀測(cè);父親推算圓周率,他協(xié)助擺算籌;父親研制指南車(chē),他準(zhǔn)備材料……
某日,祖暅在宮門(mén)外邊走邊思考問(wèn)題,由于入了神,竟一頭撞在官員許勉身上。許勉差點(diǎn)摔倒,祖暅卻渾然不覺(jué),只顧朝前走。幸好,他撞上的不是石獅子!
數(shù)學(xué)方面,祖暅同父親相比也毫不遜色,他最突出的成就是發(fā)明了“祖暅定理”。即兩個(gè)高相等的立體,如果在任意等高處截面的面積相等,它們的體積也相等。
“祖暅定理”一直在世界數(shù)學(xué)史上遙遙領(lǐng)先,直到1000多年后,意大利數(shù)學(xué)家畢華列利才得出類(lèi)似結(jié)論。
發(fā)明與創(chuàng)新·小學(xué)生2014年8期