另类“官二代”数学家:祖暅
2014-04-29魏德勇
发明与创新·小学生 2014年8期
约公元502年夏季的一天,在中岳嵩山(今河南登封县北)山巅,一位满脸沧桑却精神饱满的中年人正在仔细做一个实验。
他先立了一根8尺长的铜棍(学名铜表),棍底部有一个带槽的石圭,圭里放满水(用于测量水平)。每隔半个时辰,他就用规尺测量铜棍的影子,并记录下来。夜晚,中年人用干粮填饱肚子后,又坚守在铜棍边,观测天上北极星的位置。
就这样,中年人默默地守着这个简陋的天文观测站,不论寒暑,不分昼夜。两年后,他终于用翔实的数据证明:北极星并不在地球的北极上空,而是与北极相差“一度有余”。
这位中年人的名字叫祖暅(gèng),今河北涞县人。大家对他或许不太熟悉,但一定都知道他的父亲——大数学家祖冲之。
祖暅是个名副其实的“官二代”,他出身书香门第兼官宦世家。曾祖父——祖昌是南朝刘宋时的大匠卿(相当于国家建工部长);祖父——祖朔之学富五车,退休后还“返聘”为皇帝的“奉朝请”;父亲祖冲之任县令、校尉等职30多年,发明创造几十件。
出身在这样的家庭,祖暅会选择怎样的人生之路?和众多享乐人生,甚至胡作非为的官宦子弟不同,祖暅走的是一条另类的“官二代”之路。
青年时代,祖暅就开始当父亲的助手:父亲编写《大明历》,他帮助观测;父亲推算圆周率,他协助摆算筹;父亲研制指南车,他准备材料……
某日,祖暅在宫门外边走边思考问题,由于入了神,竟一头撞在官员许勉身上。许勉差点摔倒,祖暅却浑然不觉,只顾朝前走。幸好,他撞上的不是石狮子!
数学方面,祖暅同父亲相比也毫不逊色,他最突出的成就是发明了“祖暅定理”。即两个高相等的立体,如果在任意等高处截面的面积相等,它们的体积也相等。
“祖暅定理”一直在世界数学史上遥遥领先,直到1000多年后,意大利数学家毕华列利才得出类似结论。