劉瑋
電腦帶領(lǐng)他們來(lái)到南朝范陽(yáng)遒縣(今河北淶水),這里已相當(dāng)發(fā)達(dá),兩輪四輪、驢車馬車等各種車輛滿大街地跑。
他們看見(jiàn)前面一名十多歲的小男孩招手?jǐn)r下了一輛車,“難道這個(gè)時(shí)代已有出租車了?”他倆來(lái)到跟前,男孩已經(jīng)和車夫談妥,只見(jiàn)男孩拿出一段繩子,先量了下車輪周長(zhǎng),再折兩次成為三分之一長(zhǎng),然后和車輪直徑作比較。
男孩喃喃道:“周長(zhǎng)的三分之一比直徑大一些,難道老師教的‘周三徑一錯(cuò)了?”
車夫說(shuō)話了:“孩子,老祖宗定下的規(guī)矩還能有錯(cuò)?你再找其他車子量量吧,也許我的車子做得不標(biāo)準(zhǔn)?!?/p>
男孩又?jǐn)r下了一輛大車,再量,這大輪子量得的結(jié)果更明顯地看出,周長(zhǎng)的三分之一比直徑大。男孩肯定地說(shuō):“‘周三徑一不準(zhǔn)確?!?/p>
車夫說(shuō):“用繩子這樣量太粗略了,200年前三國(guó)時(shí)期的劉徽就算出,圓周長(zhǎng)應(yīng)該比直徑的3.14略大一點(diǎn)。小伙子,回家好好研究劉徽吧。”看來(lái)這車夫還是位高人。
“謝謝叔叔!”男孩恭敬地行了個(gè)禮,飛奔回家去了。這個(gè)小男孩就是祖沖之。
“我們先去看看劉徽。他不僅是中國(guó)數(shù)學(xué)史上一位偉大的數(shù)學(xué)家,而且在世界數(shù)學(xué)史上也占有重要地位。他的《九章算術(shù)注》和《海島算經(jīng)》是我國(guó)非常寶貴的數(shù)學(xué)遺產(chǎn)。”
電腦又“嗖”地一下把他們帶到三國(guó)時(shí)代的魏國(guó),他們來(lái)到了大概現(xiàn)在的山東鄒平縣。
“劉徽幼習(xí)《九章算術(shù)》,為其作注,其精髓是言必有據(jù),以演繹邏輯為主要方法,全面證明了其中的算法,奠定了中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)?!冰i飛介紹道。
“劉徽數(shù)學(xué)成就中最為人知的應(yīng)該是‘割圓術(shù)吧?”皓天對(duì)劉徽也有所了解,“真想知道這圓是怎么個(gè)割法。”
鵬飛:“劉徽在給《九章算術(shù)》作注時(shí)就發(fā)現(xiàn),‘周三徑一確定的π=3肯定小了,因?yàn)檫@只是圓內(nèi)接正六邊形的周長(zhǎng)與直徑的比,而不是圓周長(zhǎng)與直徑的比。不過(guò)正是在這一思想啟發(fā)下,他作出圓的內(nèi)接正十二邊形,繼續(xù)作出圓的內(nèi)接正二十四邊形、正四十八邊形……如果這樣無(wú)窮無(wú)盡地分割下去,就會(huì)得到一個(gè)與圓完全重合的正多邊形。”
村子上空回響著一個(gè)聲音:“割之彌細(xì),所失彌少。割之又割,以致不可割,則與圓合體而無(wú)所失矣!”
皓天:“這是劉徽的聲音!多偉大的思想啊!”
他們來(lái)到一間茅草屋前,從低矮的窗戶里看到一個(gè)頭扎冠巾的中年男子正在桌上擺弄著一堆小樹(shù)棍。這正是劉徽,在飛快地演算著呢。
“鵬飛,這算籌咱也看不懂,也不知道他是怎么算的,你先給我講講他的算法吧!”皓天著急地說(shuō)道。
他們找到一塊空地,鵬飛在地上畫(huà)了一個(gè)圓:“假設(shè)這是半徑為1的單位圓,先看內(nèi)接正六邊形,顯然這六邊形的邊長(zhǎng)是6,推算出π就是3。再作正十二邊形,再算出正十二邊形的邊長(zhǎng)就行了。事實(shí)上這是一個(gè)遞推系列,如果你算出了正n邊形邊長(zhǎng)的話,就可算出正2n邊形的邊長(zhǎng)。”
“余下的證明我來(lái)用勾股定理搞定。正2n邊形就是在正n邊形的每一邊外多出一個(gè)等腰三角形,算出它的腰長(zhǎng)就是正2n邊形的邊長(zhǎng)?!?/p>
皓天稍作計(jì)算得出一個(gè)公式:
“如果我們將正六邊形的邊長(zhǎng)1代入Ln,就得到正十二邊形的邊長(zhǎng),再不斷地代入,無(wú)窮迭代下去就可以得到任意n邊形的邊長(zhǎng)。那么,用正n邊形的周長(zhǎng)nLn就可算是更為精確的π值了?!?/p>
“如果有計(jì)算器或者用電腦程序就可以很快地計(jì)算了,可是……”皓天看一眼還在飛速計(jì)算的劉徽,“用這算籌算起來(lái)可真夠麻煩的?!?/p>
“劉徽要割到3072邊形,這夠他計(jì)算好幾天的。我們走吧,不打擾他了,還是去看看祖沖之吧!”
電腦隨即帶領(lǐng)他們又撤往南朝。
“劉徽割到邊數(shù)96時(shí),得到π=3.14,這被稱為‘徽率!到3072邊形時(shí),得到π=3.1416?!?/p>
“從對(duì)數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)的角度來(lái)衡量,劉徽無(wú)疑是杰出的!”