中国科学家发明家的故事-第7节
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帝王不重视科学,直到48年后才下诏推行。
从这里我们可以看出,祖冲之不畏劳苦,几十年如一日,搜集资料、研
究比较各种有关数据,认真、仔细地进行观察和运算,对待科学一丝不苟。
同时,虚心地学习和吸收古人的研究成果,而不是盲从地崇拜先人,有理有
据地指出先人成果中的不足和谬误,在此基础上进行创新。
更可贵的一点是,他不畏权贵,不怕各种议论和责难,勇于为真理而斗
争。这种难能可贵的精神,值得我们学习。
沙里淘金
祖冲之自幼喜欢数学,在父亲和祖父的指导下学习了很多数学方面的知
识。一次,父亲从书架上给他拿了一本《周髀算经》,这是一本西汉或更早
的著名的数学书。书中讲到圆的周长为直径的3倍。于是,他就用绳子量车
轮,进行验证,结果却发现车轮的周长比车轮直径的3倍还多一点。他又去
量盆子,结果还是一样。他想圆周并不完全是直径的3倍,那么圆周究竟比
3个直径长多少呢?
对于这个问题,自古以来,就有很多数学家花费了大量的心血,想要求
得准确的数值。这是一个很耐人寻味的问题。人们把它称为圆周率,即圆的
周长与其直径长之比。通常用希腊字母π来表示。
我国对π值的研究,也很早就开始了。在公元前100多年的一部《周髀
算经》里,有“周三径一”的记载,也就是说π=3。东汉时,张衡认为
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π= 10 = 3。16。三国时,刘徽算出π= = 3。14 ,后来又算出
50
3927
π= = 3。1416。
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科学是没有止境的,也是没有平坦的道路可走的,只有不畏艰险,不怕
困难的人才能攀登科学的顶峰。祖冲之就是这样的一位科学家。他为了把这
个数值计算得更加准确,研读了大量数学书,并且一步一步地、坚持不懈地、
认真仔细地进行演算,终于算出圆周率介于3。1415926与3。1415927之间。
直到1000年后的15世纪,阿拉伯数学家阿尔·卡西和16世纪法国数学家F·韦
达才得到更精确的结果。
22 355
祖冲之还提出了π的约率 和密率 。这个密率值要
7 113
比德国数学家奥托及荷兰工程师安托尼兹计算的结果早1000多年。因此日本
数学家三上义夫建议,把原来以安托尼兹命名的密率,改为“祖率”,以此
纪念祖冲之。
祖冲之是如何在 1500多年前算出这样精确的结果的呢?要知道当时还
没有现代化的计算工具,都是用筹码(小竹棍)进行计算的。他常常天不亮
就起床,一遍又一遍地挪动筹码,直到夜深。他在地上划了一个直径为一丈
的大圆,采用刘徽的“割圆术”,从圆内接正6边形开始,一直算到圆内接
正12288边的多边形。
科学的道路是没有捷径的。要使内接正多边形的数目连翻11番,每翻1
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番,至少要运算7次加、减,还要进行12位小数的2次乘方、2次开方。不
肯下工夫、不肯钻研的人,是绝对无法完成这么巨大的运算工程的。
其实,有不少的科学家,天赋不见得比别人高很多,他们成功的奥秘之
一就在于“下苦功”。进行科学研究,最忌与苦干实干相反的大话、空话。
要创造,就需下苦功、真功、长功。不吃苦中苦,哪得创造甜。
著名的生理学家巴甫洛夫谆谆告诫人们:“要做科学的苦工,要养成严
谨忍耐的习惯,要学会干科学中的粗活儿。”
科学就是这样,件件发明创造都是“苦工”、“粗活儿”、“琐细工作”,
是“精雕细刻”的结晶,是沙里淘出的金子。祖冲之所从事的就是沙里淘金
的工作。
月亮上的中国人名
祖冲之除了上述贡献之外,还以精确的计算,改造了指南车,制作了水
推磨、千里船等,对后世都有重大的影响。他的著作很多,除了数学著作《缀
术》、《九章术义注》外,还有《易》、《老》、《庄子》等经书的注疏之
作,可惜已失传了。
由于祖冲之非凡的成就,使他成为世界著名的数学家和天文学家,在世
界上享有崇高的声誉。国际天文学联合会决定用他的名字,命名月球上的一
座环形山脉,以表达对他的敬仰和永久的纪念。他为自己的祖国增添了荣誉。
(富芳)
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贾思勰
——古代杰出的农学家
(公元5世纪)
1400多年前,我国南北朝时期,北魏出了一名杰出的农业科学家——贾
思勰。他是山东益都人,当过高阳郡 (现山东临淄县西北)太守,具有广泛
的农事知识。他所撰写的《齐民要术》,是一部农业科学巨著,他因此闻名
于世。
不朽的著作—— 《齐民要术》
我国自古以来是一个农业大国。劳动人民在长期的生产实践中积累了丰
富的经验,具有举世瞩目的成就。伟大的农业科学家贾思勰在先人经验的基
础上,经过毕生的努力,第一次科学、系统、全面而又详尽地总结了古代劳
动人民的经验,撰写出农学巨著《齐民要术》。
《齐民要求》约撰写于公元533~544年间,共10卷,92篇。“齐民”,
指平民;“要术”,是从事生产生活重要事项的技术。它内容极为丰富,使
我国的农业科学,第一次形成了系统的理论,建立了较为完整的农学体系,
反映了我国古代农业生产和科学技术水平。
此书,从论述的种类看,在种植业中,既有谷类、纤维、油料、染料、
香料、饲料及绿肥等大田作物,也有水生植物、瓜、果、蔬菜及林木栽培等;
在养殖业中,既有畜禽的饲养,又有水产养殖。从农事方面看,自开荒到耕
种,自生产前的准备到生产后的农产品加工、酿造与利用,都有详细的记载。
总之,农艺、园艺、土壤耕作、栽培技术、选种留种技术、畜牧兽医、
桑蚕技术,以及农产品的加工贮藏、野生植物的经济利用、有关动植物方面
的知识,无所不有,真是丰富多彩,包罗万象。它是我国现存最早、最完整、
结构严谨、论述全面、脉络清晰的一部农学著作,也是世界上最古老的农业
科学专著之一。
古代农业的百科全书
在《齐民要术》中,贾思勰对当时黄河中、下游地区作物的生长规律,
作了全面详细的描述。比如:农作物分哪些种类,生长的条件是什么,怎样
改善农作物的生长条件,农作物生长分哪几个阶段,各阶段的需要有什么不
同,怎样提高农作物适应环境的生长能力,都一一作了阐述,并有其独到见
解。例如:在 《吕氏春秋》、《汜胜之书》中,虽然都指出了平整土地和搞
好中耕的重要性,但却远远不如他论述得那么细致、具体而透彻。他根据黄
河中下游地区春季干旱多风、气温回升快及夏日连雨的特点,不仅指出了耕
种的重要性和质量要求,还详细地阐述了怎样进行深、浅、初、转、纵、横、
顺、逆、春、夏、秋、冬耕,规范了春耕、秋耕的基本措施。甚至连地耕坏
了怎样补救,也提出了具体办法。
在1400多年前,西欧还只知道用轮换休耕的方法来恢复地力,而当时贾
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思勰已提出了很多改造土壤、保蓄水分、提高地力的有效办法。如:在作物
轮作顶茬、绿肥种植翻压、田间井群布局与冬灌等方面,都有自己的创见。
这些方法是当时世界上先进的耕作措施。大家知道,土壤中的养分是多种多
样的,而各种作物所需要的养分是不相同的。通过各种作物的轮换栽种,不
仅可以合理地利用各种养分,而且可以使土壤得到合理的休闲,为农作物产
量和质量的提高奠定了基础。在《齐民要术》中,对各种作物,先种什么,
后种什么,再种什么,以及不同的轮种方法得到的不同效果,都做了详细的
说明,交待得清清楚楚。
农史学家称赞《齐民要术》中关于旱地耕作的精湛技艺和高度的理论概
括,把当时黄河中下游旱地耕作技术推向新的高水平,使我国农学第一次形
成精耕细作的完整体系。《齐民要术》是一部古代农业的经典著作。
在《齐民要术》中记载的有关农业技术,有的至今仍为广大农民所用。
例如:书中叙述了成霜条件是:“天雨新晴,北风寒彻,是夜必霜”。此说
与现代科学成霜原理相似。在“梨树篇”中曾述:果树开花期如将遇霜冻,
可事先于园中堆置乱草、生粪,“放火作煴,少得烟气,则免于霜矣。”这
种煴烟防霜的措施,仍是当今北方农业上减免霜害的有效方法。
又如:贮藏技术方面,现在冬季鲜菜“假植贮藏”措施,与书中叙述的
鲜菜冬存方法基本相同。从此可以看出,书中所叙农事活动至今仍有指导意
义。
贾思勰的另一贡献是将动物养殖技术向前推进了一步。在《齐民要术》
一书中,详细记载了禽畜的饲养方法。指出饲养时要注意在群体中保持合理
的雌雄比例。如“养羊篇”中提到,10只羊中要有2只公羊。公羊少了,母
羊受孕不好;公羊多了,则会造成羊群纷乱。在鹅、鸭、鸡、鱼等饲养中,
也提出了相关的雌雄比例关系。如:鹅一般是3雌1雄;鸭是5雌1雄;池
中放养鲤鱼,则20尾雌鲤需配4尾雄鲤……等等,都有明确的记述,操作性
极强。
他在栽种瓜、果、蔬菜,植树造林,养殖,酿造等篇中,详细描述了怎
样进行多种经营,如何到市场销售,怎样多层次地利用农产品等有关经济效
益的内容。现代从事农产品加工、酿造、烹调、果蔬贮存、畜禽饲养的工作
者,都可以从中找到古老的配方和技法。因而食品史学家对《齐民要术》颇
为珍视。
现代学者从经济科学角度研究《齐民要术》,认为贾思勰的著作不单是
一部影响深远的古代农业技术典籍,也是中国封建社会农业经营方法方面的
百科全书。
拜民为师,虚心求教
贾思勰重视农业生产,尊重老农,经常访问有经验的农民,虚心向他们
请教。他把长期蕴藏在劳动人民中的丰富的生产知识和技能发掘出来,从中
汲取养分,极大地丰富了我国古代农学遗产,从而继承并发扬了古代劳动人
民的聪明才智。
他到过山东、山西、河北、河南等许多地区,从各地老农那里学到了很
多知识和经验。他在“种谷”中记载了我国北方谷子品种名目达86种之多。
从老农那里他知道了:长着茅草的地,要先赶牛羊在上面踩过,七月间翻地,
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茅草才会死去。选种要选长得饱满的、颜色纯洁的穗子,割下来,高高挂起,
到来年春天打下来播种。在风大霜重的山地种谷子,应当选用茎杆坚强的品
种;在潮湿温暖的低地种谷子,应当选用茎杆比较柔弱、生长茂盛的品种……
等等。这些无不是他虚心请教所得。
他还亲身实践,碰到问题再去求教。一次,他养了200只羊,因饲料不
足,不到一年就饿死大半。后来他又养了一群羊,这次先种了20亩大豆,准
备了充足的饲料,可羊还是死了不少。这是什么原因呢?后来他听说100里
外有位养羊能手,就不辞辛苦,前往请教。
老羊倌仔细询问了他养羊的经过,帮他找到了死羊�