词语屋>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球:V牟=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

  • 桐村诗

    九卷。清冯咏(约1736年前后在世)撰。冯咏字夔飏。江西金溪人。姿性英迈,与兄冯谌、弟冯谦并称“三冯”。康熙六十年(1721)进士,官翰林院编修,官至开州知府。本编一卷为一集,有:一《江汉集》,二《日

  • 周易校勘记

    十一卷。清阮元(1764-1849)撰。阮元字伯元,又字伯梁,号芸台,又号雷塘庵主,江苏仪征人。乾隆五十四年(1789)进士,历官湖广、两广、云贵总督,体仁阁大学士,加太傅。卒谥文达。一生以兴办教育、

  • 万卷楼遗集

    六卷。明丰坊(约1523年前后在世)撰。丰坊字存礼,号南禺。鄞县(今浙江宁波)人。生卒年不详。嘉靖二年(1523)进士,授礼部主事。后坐法避吴中,改名道生,字人翁。其博学工文,家藏书万卷,故有“万卷楼

  • 杜诗说

    十二卷。清黄生(1622-?)撰。生平详见《字诂》。此书以杜甫诗分体注释,于句法、字法皆逐一为之剖别。大旨谓前人注杜求之太深,皆出于私臆。故著此以辟其谬。其说未尝不是。分章别段,如评点时文之式,又不免

  • 诗经要义

    二十卷。宋魏了翁(1178-1237)撰。了翁字华父,谥文靖,邛州浦江(今四川省邛崃县)人。有《周易集义》十一卷已著录。考《宋史·儒林传》及《宋志》,魏氏著述计有《鹤山全集》、《九经要义》、《周易集义

  • 石隐园未刊稿

    不分卷。明毕自严(1569-1638)撰。自严,-作自谷,字景会,作景曾,淄川(今山东淄博)人。万历二十年(1592)进士,官至户部尚书,累加太子少保太保。该编是康熙季年(1664年)其孙毕盛鉴重新辑

  • 陆氏经典异文辞

    六卷。经典异文补六卷。沈淑(1698-1730)辑。沈淑字季和、立夫、颐斋,江苏常熟人,清经学家。雍正癸卯进士,终生笃志经学。其著作有:《周官翼疏》三十卷、《春秋左传分国土地名》二卷、《春秋经玩》四卷

  • 说文解字注笺

    二十八卷。清徐灏(生卒年不详)撰。徐灏字子远,番禺(今属广东)人。学海堂诸生,同治间官庆远知府。著作尚有《说文部首考》、《象形文释》、《通介堂经说》等。是书性质略与王绍兰《说文段注订补》同,采取就注为

  • 丹稜县志

    十卷首一卷。清顾汝萼修,朱文瀚等纂。顾汝萼,曾任丹稜县知县。朱文瀚,生平不详。丹稜县志创修于康熙时,乾隆二十年(1755)县令张晓村、邑人彭遵泗重修。彭遵泗,字盘泉,雍正进士,由庶吉士改兵部主事,官至

  • 中州金石记

    五卷。清毕沅撰。毕沅,详见《关中金石记》条。此书为毕沅任河南巡抚时期所著。书前有洪亮吉序一篇,洪在序中称此书“搜罗靡遗,殆称观止”。但是本书疏漏太多,洪言未免推崇过甚。此书有姚元之校本。