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这时屋里还有一个十三、四岁的男孩,他是祖冲之的儿子,叫祖暅。别看他小小年纪,却天资聪颖,戏耍之余常爱在父亲身边推算那些数字和图形。今天他看到地上这许多圆圈感到很新鲜,便单腿在地上跳起圈来。突然听到父亲拍案喊道:“有了!”将他吓了一跳,忙跑过去垃看父亲的衣袖问道:“甚么有了?”“办法有了。暅儿,你看刘徽这里不是明明写着割圆术吗?只要将一个圆不断地割下去,内接上正多边形,求出多边形的周长,不就有了圆周率了吗?暅儿,你会吗?”
“我会,用爸爸教过的勾股定理一一去求就是了。“
“道理简单,算起来可就费动了。从今天起,咱爷儿俩就来办这件事,你可要十分仔细啊。“
说完,祖冲之到院里搬来几根大竹子,操起一把刀破成细条,又一一斩成短截,整整干了两天,地上堆起了一座竹棍的小山。现在听起来奇怪,搞计算怎么先干起竹木活来?原来,当时既没有阿拉伯数字可以笔算,也没有算盘可以珠算。运算全靠一种叫算筹的原始工具。它是用竹木削成的一根根小棍,用来拼摆成各种数字。数字纵横两式,个位、百位、万位用纵式,十位、千位用横式。一切加、减、乘、除全靠用这些木棍在桌上摆来摆去。今天遇到这么大的算题,平时的那些算筹哪里够用?
再说,祖冲之将这一切准备停当之后,便在当地画了一个直径为一丈的大圆,将圆割成六等分,然后再依次内接一个12边形、24边形、48边形……他都按勾股定理用算筹摆出乘方、开方等式,一一求出多边形的边长和周长。你想这祖冲之何等聪明,他知圆周率是周长与直径之比,所以就把直径定为一丈,这样就省掉再除一次的程序,不断求出多边形的周长,也就不断逼近圆周率了。祖暅也在那个大圆圈里跳进跳出地帮他拿算筹,记数字。就这样直算得月落鸟啼,直算得鹤鸣日升,那竹棍摆成的算式从桌上延到地下,又满地转着圈子,一屋上下全都是些竹码子。这批算筹又都是些新破的竹子,还没有来得及打磨,祖冲之用手捏着、想着、摆着,不消几日,渐渐指头都被磨破,那绿白相间的新竹竟染上了红红的血印。
正是:
公式定理虽无声,原来却是血凝成, 莫言数字最枯燥,多少前人拚博情。
他们父子这样不分昼夜地割供算商。这天,他们割到第96份,真是如攀险峰,愈登愈难。当年刘征就是到此却步,而将得到的3。14定为最佳数据。夜静更深,小祖暅早已眼皮沉重,东倒西歪地想睡了。祖冲之想,这些日子也实在辛苦了这孩子,便忙打发他去睡觉。他推开窗户,深吸了几日这建康城里夜深时分甜甜的空气,看了一回星空,又转过身来看看当地那个大圆。那内接的96边形,与圆都快接近于重合了。按说能算到这一步已经实在不易,用这个数字再去为《九章算术》作注,也就完全可以了。他用拳头捶了捶酸困的后腰,又摸摸缠了布条的手指,向墙边的书架踱去,忽然背后唰啦啦一阵响声。他猛一回头,哎呀!原来刚才末关窗户,一阵夜风吹起窗幔,把竹筹摆起的许多算式扫得七零八落,抛洒一地。这式子刚摆完还没有来得及验算,也未抄下得数。要知每算一遍就要进行十一次加减乘除和开方,多么繁重的劳动啊!祖冲之一下扑在地上,用还渗着血的十指捧起一掬算筹,对着深邃的夜空,低声喊道:“老天啊!你也和戴法兴一样,如此欺人。”他一甩衣袖,索性将桌上的残式全部拂去。又重新摆布起来。就这样不知又过了多少天,只知花开花落,月缺月圆,父子俩把地上那个大圆直割到24576份,这时的圆周率已经精确到3。14159261。祖冲之知道这样不断割下去,内接多边形的周长还会增加,更接近于圆周,但这已到了小数点后第八位,再增加也不会超过0。00000001丈,所以圆周率必然是3。1415926<π<3。1415927。当时祖冲之就把圆周率定在“上下二限“之间。这上下限的提法确是祖冲之首创,他得出的圆周率精确值在当时世界上已遥遥领先,直到一千年后才有阿拉伯数学家阿尔卡西的计算超过了他。所以国际上曾提议将圆周率命名为“祖率”。这都是后话。
还说当时,经过无数个日夜奋战,图形遍地,算筹成堆,祖冲之终于算出了新的圆周率。这天他兴致极好,便带着儿子祖日桓出了都城,到郊外一座小山上的寺院里吃酒、访友、散散心。他边走边说:“暅儿,这圆周率在天文、历算、测地、绘图上处处都要用到,前面的几位数字你可要牢牢记熟。”小祖暅手里拿着一枝野花,扬起稚气的圆脸,往山上一指,说:“好记,好记!山颠一寺一壶酒,(3。14159)。爸爸今日心情甚好,可以开怀畅饮了。”祖冲之不禁仰天大笑,一来这些日子的辛苦总算有了个结果,二来小暅儿如此聪明,不怕事业后继无人。那祖日桓后来真的成了我国历史上有名的数学家。祖暅的那句玩笑还真的又引出了一段故事。且待下回分解。
第十一回
无名僧 天台山上收高徒,智和尚 一把尺子量北斗
——世界上第一次实测子午线 话说祖冲之推算圆周率后,告诉儿子说这数字如天机一般珍秘,要他切切记住。那祖暅倒随口念出一句“山巅一寺一壶酒(3。14159)”真的又引出一段故事。时过250年,到了唐中宗年间。在今浙江省天台县,有座天台山,山上草木葱笼欲滴,层峰叠嶂入云,海风习习,仙雾飘飘。山巅有一寺名国清寺,寺不大而甚雅,僧不多而道深。每日里松涛流水伴着那晨钟暮鼓,别是一番风韵。这日住持和尚在僧房坐着,旁边坑桌上放着一壶用山前桃花,山后梅瓣,房前竹叶,寺后松针酿成的功果酒。这位老僧也不知姓甚名谁,几多年纪,白眉下一双慧眼炯炯有神。老僧命弟子取来一个朱漆木盒,抓出一把檀木算筹,在桌上横竖相间地摆开,算了起来。也不知过了几个时辰,窗外竹影斜移,室内香烟缭绕,静得落针可闻。几个弟子垂手恭立,猜不透师傅今日为何茶饭不吃,如此潜心。忽然,老僧将手中算筹一拍,说道:“今日当有弟子前来求见,已到山前,何人下去为他领路?”一位小僧连忙应声下山。过了一个时辰,老僧又将算筹一拍,说道:“今日当有异人而至,门前流水合该西流。”言犹末毕,山门外水声哗哗,几个弟子忙推窗而望,只见平日东流的溪水,忽折而返西,那水面上的落花飘叶也都漾漾荡荡地向西飘去,遇有高坎小坡处,都能顺渠而上,像有什么吸着一般。几个僧人大鸳失色,啧啧不止。这时僧房门开,只见小僧背后跟进一个二十四、五岁的青年,一双芒鞋,风尘仆仆。一件袈裟,斜披肩上,一看就是远游而来。老僧微微启目,见这人气色沉静,犹如松间明月,谦恭有志,又如新竹之有节,果可深造;不觉笑上眉梢。这年轻人见老僧看他,忙双手合掌道:“小僧有礼,弟子拜见师傅。”老僧忙离座下地用手扶住,说:“前几日我就算出你要来求我算法,今日在此坐等多时了。我不久当西去,这么多算书、算法正愁无人可传,今日你来真是天作之合。”说着便取过桌上酒壶,旁边早有人递上空杯,那年轻人连忙摆手推辞。老僧说:“我们佛家向来不食酒肉,但我这酒,非一般水酒,每逢收徒都要赠送一杯。”那青年双手接杯,一饮而尽,顿觉四体轻快,耳聪目明,心里愈加沉静如水,好似道行又长了一寸,便连忙合掌再谢老僧。
这位年轻人是谁呢?原来他姓张名遂,法名一行(683…727),从小好学,尤爱天文历算,只因权贵所逼,在河南嵩山的嵩岳寺里出家为僧。那嵩岳寺也是有名的寺院,武则天当皇帝时曾把这寺定为她的行宫,里面有不少高僧和藏书。张遂在这寺里住了几年,通读藏书;研习数学,但很快他又不满足于现有的学习条件。听说浙江天台山有一位高僧,便千里迢迢来这里请教。再说这位老僧见张遂眉清目秀十分聪慧,心里也很喜欢,使领着他打开一间间僧房,去看那满墙满架的藏书,全是些《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张正建算经》、《缀术》、《缉古