△《大明历》与祖冲之 

祖冲之在《大明历》中引入“岁差”,对已经使用上千年的旧历法作了修改,是当时异常重要的建树。

祖冲之(419-500年)在数学和天文学上具有重大的成就。最著名的数学成就是他求出了精确到小数点后七位有效数字的圆周率:3.1415926<π<3.1415927,这一数字在世界上处于领先地位长达一千多年。为了计算方便,祖冲之还求出了用分数表示的约率355/113和约率22/7。圆周率就是圆的周长和直径的关系,做一个圆,在平地上滚动一周,测出滚过的距离,与圆的直径相除就得到圆周率了。为了使这个比数精确,在工艺上需要把圆做得足够圆,测量时可以滚动许多圈。当然,也可以用一软尺直接测量圆周长。关键就在于如何达到一个很高的精度,在这方面,祖冲之花了许多功夫,使用了许多技巧。

在天文学上,祖冲之的主要贡献是制定了相当准确的历法。

《大明历》,弥补了前人天文历法家的缺陷。首先,他把前人发现的“岁差”现象(地球每绕太阳一周,冬至点就要稍稍后退一点,也就是向西移一点,这就叫“岁差”。)纳入历法编制中,使历法更加准确;其次,他制定了每391年设144个闰月的置闰周期;第三,他推算出回归年长度为365.2428148日,与现在的推算值只差46秒,他还明确提出交点月的长度为27.21223日,与今日推算比较只差1秒左右。祖冲之所用的一些基本天文常数普遍达到了相当精确的程度,其《大明历》也长期被后世历法制定者沿用。

公元462年,祖冲之请求宋孝武帝刘骏颁行《大明历》。刘骏有个宠臣叫戴法兴的出来反对。祖冲之根据他的渊博的学识和实践经验,批驳了戴法兴的种种刁难。戴法兴最后蛮横地说:“历法是古代传下来的,不能改动,改动了就是亵渎上天,叛祖离道。”祖冲之毫不畏惧,义正辞严地说:“你如果有事实根据,尽管摆出来,空话是吓不倒我的。”戴法兴被驳得理屈辞穷。大臣们怕得罪戴法兴,都附和他,只有巢尚之一个人站在祖冲之一边,巢尚之核对过去几年发生的四次月食,证明用祖冲之的方法来计算,都是准确的,而用戴法兴的方法来计算,出入都很大。他坚决主张采用祖冲之的《大明历》。争论继续了将近两年,孝武帝才决定下一年颁行《大明历》,不料他这一年死了,事情就被搁置起来。后来朝代更换,祖冲之也去世,经他的儿子祖恒一再上书请求,直到公元510年,梁武帝尚衍才正式颁布采用《大明历》。这时候,祖冲之已经死去十年了。

身为朝庭重臣尚且如此,普通百姓的发明创造更是难见天日,事实上,中国民间发明有很大的潜力。阻碍改革和创新的人常常以“已经使用多少年了”或“多少年都是这样”之类的话,表现出一种誓死捍卫优良传统的气概。实际上,多少年都没有变,正是应该改变的理由,而不是维持不变的原因。

祖冲之不仅是一位杰出的天文学家,而且还是一位多才多艺的机械发明家。他制造了一辆铜铸的指南车,随便车子怎么拐弯,车上的铜人总是指向南方。为减轻农民舂米磨谷的负担,他发明了一种利用水力转动石磨来舂米磨谷的水碓磨。这种水碓磨,在我国农村中现在还广泛使用。