除了指南车,祖冲之还“以诸葛亮有木牛流马,乃造一器,不因风水,施机自运,不劳人力”,但因缺乏图像资料,我们无法想象这是何种机械 。不过,祖冲之“又造千里船,于新亭江试之 。日行八百里” 。显然这是一种快船,却不知新亭江在何处?是否长江上的一段呢?他又“于乐游苑内造水碓磨,武帝(齐武帝,483-494在位)亲自临视” 。
祖冲之的成就不仅限于自然科学方面,他还精通乐理.对于音律很有研究 。有史料记载,“冲之解钟律博塞当时独绝,莫能对者” 。(以上诸引言出自《南齐书》或《南史》中的祖冲之传 。)另外,祖冲之还著有《易义》、《老子义》、《庄子义》、《释论语》等哲学著作,可惜与他的数学书一样均已失传 。他的文学作品有《述异记》,在宋代的类书《太平御览》等古籍中,尚可以看到此文的片断摘录 。
在祖冲之生活的年代,算盘尚未发明,人们使用一种叫算筹的计算工具,它是一根根几寸长的方形或扁形的小棍子,有竹、木、铁、玉等材料 。计算数字的位数越多,所需要摆放的面积就越大,筹算计算一次就要用笔记下结果,这样就无法得到直观的图形和算式 。因此只要有差错,就只能从头开始 。祖冲之精益求精,反复筹算,才求得圆周率的精准数值 。
至于祖暅,他的生卒年代不详,只知他曾任太府卿,这是南朝设置的掌管金帛财帑的官职 。由于受家庭尤其是父亲的影响,祖暅从小就对数学有浓厚的兴趣,祖冲之的《大明历》便是在祖暅三次建议的基础上完成的 。祖冲之的名著、曾经列入唐代数学教科书并流传朝鲜和日本的《缀术》曾经学者们考证,有些条目是祖暅所作 。至于球体积的计算公式,则应该是祖暅一生最具代表性的发现 。
说来也巧,祖冲之的主要工作与沈括的《梦溪笔谈》可能都在镇江完成 。纵观祖冲之父子的两项主要数学成就,因为阿基米德早已给出球体积计算公式,圆周率方面的工作更为世人称道 。但那就像体育比赛的记录一样,是为了被人打破而存在的 。自从有了无穷级数的表示法和计算机,圆周率的人为竞争便失去意义 。个人认为,南宋数学家秦九韶的两项成就——中国剩余定理和秦九韶算法更有意义,也更重要 。但圆周率的结论和故事无疑更容易被普通人了解,也更符合国人的英雄想象 。
*作者简介:蔡天新,浙江大学数学学院教授,诗人、作家 。近作有《小回忆》(增订版)《高铁/ 地铁之诗》(主编)《26城记》,《数学传奇》《数学简史》《数学的故事》《我的大学》等,即将出版的著作有《数学与艺术》《经典数论的现代导引》(中、英文版)《完美数与斐波那契序列》(中、英文版) 。

文章插图
《数学的故事》
作者:蔡天新
出版社:中信出版社
第6印
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内容简介>>
在人类所有的发明中,数学和诗歌无疑是古老的 。可以说自从有了人类的历史,就有了这两样东西 。如果说牧羊人计算绵羊的只数产生了数学,那么诗歌则起源于祈求丰收的祷告 。无论数学还是诗歌,它们的故事和触角遍及人类社会的每一个角落,以及历史和生命的每一个瞬时 。
《数学的故事》共分三辑,共讲述了20个如诗歌一般优美的数学故事 。甲辑是中外或者东西合璧的7个数学故事;乙辑是8个有关数学家的故事,涉及10多位或业余的数学家;丙辑的故事围绕5个有趣的数学问题展开,深入浅出且具有一定的挑战性 。
为引发同学们、老师们甚至家长们的喜爱,作者在以下几个方面做了努力:
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