Цзу Чунчжи

В этом имени фамилия — Цзу . китайском
Статуя Цзу Чунчжи

Цзу Чунчжи ( китайский : 祖沖之 ; 429–500 гг. н. э.), любезное имя Вэньюань ( китайский : 文遠 ), был китайским астрономом, изобретателем, математиком, политиком и писателем во времена династий Лю Сун и Южная Ци . Он был наиболее известен тем, что вычислил число Пи в диапазоне от 3,1415926 до 3,1415927, что является рекордом точности, который не мог быть побит более 900 лет.

Цзу Чунчжи
Традиционный китайский Цзу Чунчжи
Упрощенный китайский Цзу Чунчжи
Вэньюань ( любезное имя )
Традиционный китайский Буньюань
Упрощенный китайский Вэньюань

Жизнь и творчество [ править ]

Родословная Чунчжи происходила из современного Баодина, Хэбэй . Чтобы спастись от разрушительных последствий войны, дед Цзу Цзу Чанг переехал в Янцзы в рамках массового перемещения населения во время Восточного Цзинь . Цзу Чанг ( 祖昌 ) какое-то время занимал должность главного министра дворцовых зданий ( 大匠卿 ) в Лю Сун и отвечал за государственные строительные проекты. Отец Цзу, Цзу Шуочжи ( 祖朔之 ), также служил при дворе и пользовался большим уважением за свою эрудицию.

Цзу родился в Цзянькане . Его семья исторически занималась астрономическими исследованиями, и с детства Зу знакомился как с астрономией, так и с математикой. Когда он был еще юношей, его талант снискал ему большую известность. Когда император Лю Сун Сяову услышал о нем, его отправили в академию Хуалинь Сюэшэн ( 華林學省 ), а затем в Императорский Нанкинский университет (Цунмингуань) для проведения исследований. В 461 году в Наньсюе (ныне Чжэньцзян, Цзянсу ) он занимался работой в канцелярии местного губернатора.

Цзу Чунчжи вместе со своим сыном Цзу Гэнчжи написал математический текст под названием « Чжуй Шу» ( 綴述 ; « Методы интерполяции »). Говорят, что в трактате содержались формулы объема сферы, кубические уравнения и точное значение числа Пи . [1] Эта книга была утеряна со времен династии Сун .

Его математические достижения включали

  • календарь Дамин ( 大明календарь ), введенный им в 465 году.
  • Различение звездного года и тропического года . Между этими двумя он измерил 45 лет и 11 месяцев на каждую степень; сегодня мы знаем, что разница составляет 70,7 года на градус.
  • вычислив один год как 365,24281481 дней, что очень близко к 365,24219878 дней, которые мы знаем сегодня.
  • вычисление количества совпадений Солнца и Луны равно 27,21223, что очень близко к 27,21222, известному нам сегодня; используя это число, он успешно предсказал затмение четыре раза в течение 23 лет (с 436 по 459).
  • вычислив год Юпитера примерно как 11,858 земных лет, что очень близко к 11,862, как мы знаем сегодня.
  • получив два приближения числа Пи (3,1415926535897932...), которые считались наиболее точным приближением числа Пи на протяжении более девятисот лет. Его лучшее приближение было между 3,1415926 и 3,1415927, при этом 355/113 , и ( 密率 , милю близкое соотношение) , ) . приблизительное соотношение Еще одним известным приближением является 22/7 (約率, юэлю Он получил результат, аппроксимировав круг числом 24 576 (= 2 13 × 3) двусторонний многоугольник. [2] Для того времени это был впечатляющий подвиг, особенно если учесть, что счетные стержни, которые он использовал для записи промежуточных результатов, представляли собой просто стопку деревянных палочек, разложенных определенным образом. Японский математик Ёсио Миками отметил: « 22/7 , Архимедом было не чем иным, как значением π полученным несколькими сотнями лет ранее греческим математиком , однако milü π = Число 355/113 нельзя было найти ни в каких греческих, индийских или арабских рукописях, только в 1585 году голландский математик Адриан Антонисзон получил эту дробь; китайцы обладали этой самой необычной фракцией на целое тысячелетие раньше, чем Европа». Поэтому Миками настоятельно настаивал на том, чтобы фракция 355/113 будет назван в честь Цзу Чунчжи как фракция Цзу . [3] В китайской литературе эта дробь известна как «коэффициент Цзу». Отношение Зу является лучшим рациональным приближением к π и ближайшим рациональным приближением к π из всех дробей со знаменателем меньше 16600. [4]
  • нахождение объема сферы как π D 3 /6, где D — диаметр (эквивалент 4/3 π r 3 ).

Астрономия [ править ]

Зу был опытным астрономом, который рассчитал значения времени с беспрецедентной точностью. Его методы интерполяции и использования интегрирования намного опередили свое время. Даже результаты астронома И Сина (начинавшего использовать зарубежные знания) не были сопоставимы. Календарь династии Сун был обратным по отношению к «северным варварам», потому что они вели свою повседневную жизнь с Да Мин Ли . [ нужны разъяснения ] Говорят, что его методы вычислений были настолько продвинутыми, что учёные династии Сун и индийские астрономы династии Тан сочли их запутанными.

Математика [ править ]

Дополнительная информация: Милю.
Часть серии статей о
математическая константа π
3.14159 26535 89793 23846 26433...
Использование
Характеристики
Ценить
Люди
История
В культуре
Связанные темы

Большинство великих математических работ Цзу записано в его утраченном тексте « Чжуй Шу» . Большинство школ спорят о его сложности, поскольку традиционно китайцы развивали математику как алгебраическую и эквационную. Логично предположить, что учёные предполагают, что Чжуй Шу предлагает методы кубических уравнений. В его работах по точному значению числа «пи» описаны длительные вычисления. Цзу использовал Лю Хуэя, π- алгоритм описанный ранее Лю Хуэем, чтобы вписать 12 288-угольник. Значение числа Пи, данное Зу, имеет точность до шести знаков после запятой, и в течение более девятисот лет ни один из последующих математиков не вычислил столь точное значение. Зу также работал над выводом формулы объема сферы.

Изобретения и инновации [ править ]

Молотковые мельницы [ править ]

В 488 году Цзу Чунчжи отвечал за строительство молотковых мельниц с водяным приводом , которые были проверены императором У Южной Ци в начале 490-х годов. [5] [6] [7]

Водные велосипеды [ править ]

Цзу также приписывают изобретение китайских байдарок или Цяньли-цюань в конце V века нашей эры во времена династии Южная Ци. [8] [9] [10] [7] Лодки сделали парусный спорт более надежным видом транспорта, и на основе технологий судостроения того времени в эпоху Тан было построено множество гребных кораблей, поскольку лодки могли плавать на более высоких скоростях, чем существовавшие в то время суда, а также способность преодолевать сотни километров без помощи ветра. [8]

Колесница, указывающая на юг [ править ]

Колесница , указывающая на юг, была впервые изобретена китайским инженером-механиком Ма Цзюнем (ок. 200–265 гг. н.э.). Это было колесное транспортное средство, в котором раннее использование дифференциальных передач приводило в движение неподвижную фигурку, которая постоянно указывала на юг, что позволяло точно измерять их направленные пеленги. Этот эффект был достигнут не за счет магнетизма (как в компасе ), а за счет сложной механики, той же конструкции, которая позволяет прикладывать равный крутящий момент к колесам, вращающимся с разной скоростью, в современном автомобиле . После периода Троецарствия устройство временно вышло из употребления. Однако именно Цзу Чунчжи успешно заново изобрел его в 478 году, как описано в текстах «Книги Песни» и « Книги Ци» , с отрывком из последней ниже:

Когда император У из Лю Сун подчинил Гуаньчжуна, он получил направленную на юг карету Яо Сина, но это была всего лишь оболочка без каких-либо механизмов внутри. Всякий раз, когда он двигался, внутри него должен был находиться человек, который мог бы повернуться (фигура). В период правления Шэн-Мина Гао Ди поручил Цзы Цзу Чунчжи реконструировать его в соответствии с древними правилами. Соответственно, он изготовил новые механизмы из бронзы, которые могли вращаться без сучка и задоринки и равномерно указывать направление. Со времен Ма Цзюня такого не было. [11] [12]

Литература [ править ]

Зу Парадоксографическая работа «Описание странных вещей» [ 述異記 ] сохранилась. [13] [14]

Назван в его честь [ править ]

Примечания [ править ]

  1. ^ Хо, Пэн Йок, LI, QI и SHU , Hong Kong University Press, 1985. Издание Washington Press, 1987. ISBN 0-295-96362-X, стр.76
  2. ^ Строгац, Стивен (07 марта 2024 г.). «День Пи: как одно иррациональное число сделало нас современными» . Нью-Йорк Таймс . ISSN   0362-4331 . Проверено 15 марта 2024 г.
  3. ^ Ёсио Миками (1913). Развитие математики в Китае и Японии . Б. Г. Тойбнер. п. 50.
  4. ^ Следующее «наилучшее рациональное приближение» к π — это 52163 / 16604 = 3.1415923874.
  5. ^ Лю, Хэпин (2002). « Водяная мельница» и Императорский покровительство Северной Сун искусству, торговле и науке». Художественный вестник . 84 (4). CAA: 574. doi : 10.2307/3177285 . JSTOR   3177285 .
  6. ^ Нидхэм, Джозеф (1965). Наука и цивилизация в Китае, Vol. IV: Физика и физическая технология , стр.400. ISBN   978-0-521-05802-5 .
  7. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Юнсян Лу, изд. (2014). История китайской науки и техники, Том 3 . Спрингер. п. 280. ИСБН  9783662441664 .
  8. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Нидэм, 416
  9. ^ Селин, Хелейн (2008). Энциклопедия истории науки, технологий и медицины в незападных культурах (2-е изд.). Спрингер (опубликовано 16 апреля 2008 г.). п. 1061 . Бибкод : 2008ehst.book.....S . ISBN  978-1402045592 .
  10. ^ Ван, Сянь-Чунь (1 января 2019 г.). «Открытие паровой энергии в Китае, 1840–1860-е годы» . Технологии и культура . 51 . Издательство Университета Джонса Хопкинса: 38.
  11. ^ Нидхэм, Том 4, Часть 2, 289.
  12. ^ Книга Ци , 52.905 .
  13. ^ Энциклопедия Китая (второе издание) [ Энциклопедия Китая (2-е издание) ] (на китайском языке). Том. 30. Энциклопедия издательства Китая. 2009. с. 205. ИСБН  978-7-500-07958-3 .
  14. ^ Оуэн, Стивен (2010). Кембриджская история китайской литературы . Том. 1. Издательство Кембриджского университета. п. 242. ИСБН  978-0-521-11677-0 .

Ссылки [ править ]

  • Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 4, Часть 2 . Издательство Кембриджского университета
  • Ду Ширан и Хэ Шаоген, «Цзу Чунчжи» . Энциклопедия Китая (математическое издание), 1-е изд.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 3, Математика и науки о небе и Земле . Издательство Кембриджского университета.
  • Сяо Цзысянь , изд. (1974) [537]. Нань Ци Шу [ Книга Ци ]. Том. 52. Пекин: Издательство Чжунхуа. стр. 903–906.
  • Ли Даши ; Ли Яньшоу [на китайском языке] , ред. (1975) [659]. Южная история [ История южных династий ]. Том. 72. Пекин: Издательство Чжунхуа. стр. 1773–1774.

Внешние ссылки [ править ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Zu_Chongzhi&oldid=1217025505"