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

  • 易经中说

    四十四卷。一作《古易中说》。明卢翰撰。翰字子羽,颍川(今河南许昌)人。嘉靖十三年(1534)举人,任兖州府推官。他讲易专主人事,而证以卜筮。每爻都列变卦之图,并杂引经语史事之近似者,类附于下。颇为冗杂

  • 仓颉辑补斠证小笺

    二卷。清李滋然(生卒年不详)撰。滋然字命三,号树斋,长寿(今属四川)人。光绪十五年(1889)进士,官广东知县。《仓颉辑补斠证》为吴县王仁俊所撰,是在孙星衍,任大椿、马国翰、陶方琦诸家所辑的基础上,搜

  • 潘刻三种

    七卷。清潘衍桐(详见《尔雅正郭》)撰。三种为《尔雅正郭》三卷、《论语训诂考》二卷、《缉雅堂诗词》二卷。前两种经学著作均为潘氏于光绪年间视学两浙,在诂经精舍讲学之作。《尔雅正郭》,本书有专条介绍,可参阅

  • 说文辨字正俗

    八卷。清李富孙(1764-1843)撰。富孙字芗沚,浙江嘉兴人。嘉庆六年(1801)拔贡生。著作甚丰,尚有《春秋三传异文释》、《夏小正异义》、《汉魏六朝墓铭纂例》、《校经廎文稿》等。是编乃是以《说文》

  • 大学决疑

    一卷。明释德清撰。是书只取经一章,对朱注所谓“三纲领八条目”作解,其涉疑处则设问答以解决。是书参杂两宗,不袭恒解。如说“明明德”,称第二个明字乃光明之明,是指自己心体;第一个明字有两意,若就明德而言,

  • 宋徽宗圣济经

    见《圣济经》。

  • 韵补正

    一卷。清顾炎武撰。顾氏生平见“日知录”。顾氏认为考古之功,实始于吴棫,其所著《韵补》,合者半,否者半,因取而注之。其自序称才老多学而识矣,然未能一以贯之,故一字而数叶,若是之纷纷也。《四库全书提要》云

  • 定边纪略

    不分卷。清不著撰人。传钞本。目录如下:首为疆域,次城垣,次庙宇,次召庙雪山,次祭祀,次衙署,次官制兵额,次统辖、外藩,次管辖四至,次办公衙门,次内阁,次军台额设,次军台地名,次年例奏章,次条陈,次廪给

  • 续资治通鉴长编

    五百二十卷。南宋李焘(1115-1184)撰。焘字仁甫,一字子真,号巽岩,眉州丹棱(今属四川)人。南宋史学家。绍兴进士,初在川中任地方官多年,历任知荣州事、礼部郎中、湖北路转运副使、知泸州事、秘阁修撰

  • 铜人经

    见《铜人腧穴针灸图经》。