52古典>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

  • 续补兴国州志

    三卷,首一卷,清贺祖蔚修,刘凤纶纂。刘凤纶,参见光绪《兴国州志》条。光绪十五年(1889),州人陈光亨续修州志,刘凤纶曾任分修,旋官湖南,于二十九年(1903)回原籍。州人公议再续州志,搜求旧存,始知

  • 阳宅撮要

    二卷。清吴鼒(1755-1821)撰。吴鼒字山尊,又字及之,号抑安,全椒(今安徽省全椒县)人。嘉庆年间进士,官翰林院侍讲学士,后主讲扬州书院。善骈文,能诗,著有《夕葵书屋集》。是书自序称“遍搜宅书”,

  • 学文堂集

    四十三卷。清陈玉璂(约1648前后在世)撰。生平见《别本学文堂集》(辞目)。是集有四十三卷,其中有杂文三十一卷,诗八卷,词四卷。其说经之文及辩议之作有理有据,但大致逶迤平衍,学宋文风格而未成,诗则非其

  • 南华评注

    不分卷。清张坦(生卒年不详)撰。张坦,字方平,号一庵,泰安(今属山东)人。撰有《南华评注》一书,此书成于康熙十七年戊午(1687)。书前有序,说他广求古注数十余家,采其简当,删其繁芜,又参以己意作为评

  • 嘉定钱氏著述

    三种,五卷。清钱大昭、钱东垣撰。钱大昭(1744-1813),字晦之,一字可庐,江苏嘉定(今属上海市)人。钱大听之弟。是编收钱大昭二种:《可庐著述十种叙例》一卷、《三国志辨疑》一卷。钱氏著述颇多,因无

  • 四书句读释义

    十九卷。清范凝鼎撰。凝鼎字庸斋,自号磨镜居士,洪洞(今山西洪洞县北)人。生卒年不详。该书成于乾隆十八年(1753),原文选用朱子所定本,每章先讲解句读,然后诠解文义。于解文义先录朱熹《四书章句集注》之

  • 国朝耆献类征初编

    七百二十卷。贤媛类征初编十二卷。清李桓(生卒年不详?)撰。桓字黼堂,湖南湘阴人,官至江西布政史。该书专辑天命元年(1616年)至道光三十年(1850年)八朝史传及私家记述。书中首列钦定宗室王公功绩表传

  • 古籀余论

    三卷。清孙诒让撰。参见《名原》。是书从吴式芬《捃古录金文》中选取重要铜器铭文一百零五器一一加以考证,体例略同于《古籀拾遗》。校订吴录之失多处,间获新义。有民国十八年(1929)燕京大学刻本,民国二十年

  • 天台前集

    三卷。《前集别编》一卷。《续集》三卷。《续集别编》六卷。宋李庚原本,林师蒧等增修。此集皆录唐以前作家题咏天台山的诗文,计赋三篇,诗二百首。成于宁宗嘉定元年(1208)。前有郡守宣城李兼序。《前集别编》

  • 考订朱子世家

    一卷。清江永(详见《周礼疑义举要》)撰。本书考订朱熹家世。取朱熹年谱旧本重新删订,各附考证,则以婺源子孙承袭博士支派结束。后附天宁寺会讲辩一篇,专论《学会录》所载庆元二年(1196)朱熹赴新安天宁寺会