3.14圆周率是谁发现的
你会背圆周率的多少位数呢?那你知道圆周率是谁算出来的吗?一起来看看小编给大家精心准备的资料,欢迎阅读!
圆周率发现的人:祖冲之
祖冲之是我国古代一位伟大的数学家、天文学家和物理学家,他有许多卓越的贡献,其中之一就是计算出了圆周率。
圆周率就是圆周的长度和直径的长度的比。这是一个无限不循环小数,也就是说它是个没完没了的小数,各位数字的变化又没有规律。因而计算起来挺不容易。祖冲之在1500年前就计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间。而在他之后1000年,阿拉伯有个数学家阿尔·卡西才打破了这个精确程度的记录。
祖冲之计算圆周率采用的是三国时刘徽发明的“割圆术”。“割圆术”是在圆内作一个内接正六边形。内接正六边形的每边长都等于半径,其周长正好是半径的6倍,直径的3倍。求出正六边形总的边长,就可以得到圆周长的近似值,刘徽用这个办法求出了3.1416的值。
祖冲之从圆的内接正六边形开始,先算内接正12边形的边长,再算内接正24边形、正48边形的边长……边数一倍又一倍的增加,祖冲之一共算到了正12288边形,由此推算出的圆周率为3.14159251.祖冲之认为,从理论说,把圆周这样分割下去是无穷无尽的。但真正计算起来,却是繁难复杂的。最后,祖冲之将圆分割到了24576边形,得到圆周率为3.14159261。
要知道,那时的人既没有计算尺,更没有计算机,全靠用算筹来计算。边数每翻一番,至少要进行7次运算,其中除了加和减,有两次乘方,两次开方。祖冲之算出来的结果有6位小数,估计他在运算过程中,小数至少要保留10位以上。如果没有熟练的技巧和坚持的毅力,是无法完成的。
在祖冲之以前,还有人提出圆周率跟22/7相似,祖冲之称它为“疏率”。他又算出了另一个圆周率的近似值355/111,称为“密率”,因为它更加精密。过了1000年,德国人奥托和荷兰人安托尼兹先后提出355/113这个近似值。欧洲人不知道祖冲之已经提出过“密率”,他们就把这个近似值叫做“安托尼兹率”。现在,人们把它又称为“祖率”,这是对祖冲之非凡成就的肯定。
电子计算机的出现使π值计算有了突飞猛进的发展。1949年,美国制造的世上首部电脑-ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)在阿伯丁试验场启用了。
次年,里特韦斯纳、冯纽曼和梅卓普利斯利用这部电脑,计算出π的2037个小数位。这部电脑只用了70小时就完成了这项工作,扣除插入打孔卡所花的时间,等于平均两分钟算出一位数。五年后,IBM NORC(海军兵器研究计算机)只用了13分钟,就算出π的3089个小数位。科技不断进步,电脑的运算速度也越来越快,在60年代至70年代,随着美、英、法的电脑科学家不断地进行电脑上的竞争,π的值也越来越精确。在1973年,Jean Guilloud和Martin Bouyer以电脑CDC 7600发现了π的第一百万个小数位。
在1976年,新的突破出现了。萨拉明(Eugene Salamin)发表了一条新的公式,那是一条二次收敛算则,也就是说每经过一次计算,有效数字就会倍增。高斯以前也发现了一条类似的公式,但十分复杂,在那没有电脑的时代是不可行的。这算法被称为布伦特-萨拉明(或萨拉明-布伦特)演算法,亦称高斯-勒让德演算法。
1989年美国哥伦比亚大学研究人员用克雷-2型(Cray-2)和IBM-3090/VF型巨型电子计算机计算出π值小数点后4.8亿位数,后又继续算到小数点后10.1亿位数。2010年1月7日——法国工程师法布里斯·贝拉将圆周率算到小数点后27000亿位。2010年8月30日——日本计算机奇才近藤茂利用家用计算机和云计算相结合,计算出圆周率到小数点后5万亿位。
2011年10月16日,日本长野县饭田市公司职员近藤茂利用家中电脑将圆周率计算到小数点后10万亿位,刷新了2010年8月由他自己创下的5万亿位吉尼斯世界纪录。56岁的近藤茂使用的是自己组装的计算机,从10月起开始计算,花费约一年时间刷新了纪录。
2015年,罗切斯特大学的科学家们在氢原子能级的量子力学计算中发现了圆周率相同的公式。
拓展:简介
公元420年东晋灭亡到589年,隋朝统一全国后的一百七十年中间,中国历史上形成了南北对立的局面,这一时期称作南北朝。南朝从公元420年东晋大将刘裕夺取帝位,建立宋政权开始,经历了宋、齐、梁、陈四个朝代。同南朝对峙的是北朝,北朝经历了北魏、东魏、西魏,北齐、北周等朝代。祖冲之是南朝人,出生在宋,死的时候已是南齐时期了。
当时由于南朝社会比较安定,农业和手工业都有显著的进步,经济和文化得到了迅速发展,从而也推动了科学的前进。因此,在这一段时期内,南朝出现了一些很有成就的科学家,祖冲之就是其中最杰出的人物之一。
祖冲之的原籍是范阳郡遒县(今河北涞水县)。在西晋末年,祖家由于故乡遭到战争的破坏,迁到江南居住。祖冲之的祖父祖昌,曾在宋朝政府里担任过大匠卿,负责主持建筑工程,是掌握了一些科学技术知识的;同时,祖家历代对于天文历法都很有研究。因此祖冲之从小就有接触科学技术的机会。
祖冲之对于自然科学和文学、哲学都有广泛的兴趣,特别是对天文、数学和机械制造,更有强烈的爱好和深入的钻研。
早在青年时期,他就有了博学多才的名声,并且被政府派到当时的一个学术研究机关——华林学省,去做研究工作。后来他又担任过地方官职。公元461年,他任南徐州(今江苏镇江)刺史府里的从事。464年,宋朝政府调他到娄县(今江苏昆山县东北)作县令。
祖冲之在这一段期间,虽然生活很不安定,但是仍然继续坚持学术研究,并且取得了很大的成就。他研究学术的态度非常严谨。他十分重视古人研究的成果,但又决不迷信,完全听从于古人。用他自己的话来说,就是:决不“虚推(盲目崇拜)古人”,而要“搜炼古今(从大量的古今著作中吸取精华)”。
一方面,他对于古代科学家刘歆〔xin欣〕、张衡、阚[kan看]泽、刘徽、刘洪等人的著述都作了深入的研究,充分吸取其中一切有用的东西。另一方面,他又敢于大胆怀疑前人在科学研究方面的结论,并通过实际观察和研究,加以修正补充,从而取得许多极有价值的科学成果。在天文历法方面,他所编制的《大明历》,是当时最精密的历法。在数学方面,他推算出准确到七位小数的圆周率,取得了当时世界上最优秀的成绩。
宋朝末年,祖冲之回到建康(今南京),担任谒者仆射的官职。从这时起,一直到齐朝初年,他花了较大的精力来研究机械制造,重造指南车,发明千里船、水碓磨等等,作出了出色的贡献。
当祖冲之晚年的时候,齐朝统治集团发生了内乱,政治腐败黑暗,人民生活非常痛苦。北朝的魏乘机发大兵向南进攻。
从公元494年到500年间,江南一带又陷入战火。对于这种内忧外患重重逼迫的政治局面,祖冲之非常关心。大约在公元494年到498年之间,他担任长水校尉的官职。当时他写了一篇《安边论》,建议政府开垦荒地,发展农业,增强国力,安定民生,巩固国防。齐明帝看到了这篇文章,打算派祖冲之巡行四方,兴办一些有利于国计民生的事业。但是由于连年战争,他的建议始终没有能够实现。过不多久,这位卓越的大科学家活到七十二岁,就在公元500年的时候去世了。