Zu Chongzhi (429～500)
Un destacado matemático y astrónomo durante las dinastías del Sur y del Norte de China. Las palabras están muy lejos.
Nació en el sexto año de Yuanjia (429), el sexto año del emperador Wen de la dinastía Song, y murió en el segundo año de Yongyuan (500), el marqués de Qidong. Su hogar ancestral está en el condado de Qiu, condado de Fanyang (ahora condado de Laiyuan, provincia de Hebei). Debido a la guerra, sus antepasados se mudaron de Hebei al sur del río Yangtze. Mi abuelo fue el gran artesano de la dinastía Liu Song y fue funcionario a cargo de la ingeniería civil. Mi padre fue invitado por la corte y estaba muy bien informado y era respetado. En su juventud, Zu Chongzhi ingresó a la Academia de Ciencias de Hualin, que se especializaba en estudios académicos y participaba en actividades académicas. Durante su vida, sirvió sucesivamente en la dinastía Liu Song y en la dinastía Qi del Sur como historiador en el sur de Xuzhou (hoy ciudad de Zhenjiang), miembro del ejército del gobierno, magistrado del condado de Lou (hoy noreste del condado de Kunshan), eunuco Pushe y capitán en Changshui.
La principal aportación de Zu Chongzhi en matemáticas es el cálculo de pi. Según "Sui Shu·Lü Li Zhi", calculó que el verdadero valor de pi □ está entre 3,1415926 (número □) y 3,1415927 (número excedente). Estas dos aproximaciones tenían una precisión del séptimo decimal y fueron los logros más avanzados del mundo en ese momento. No fue hasta el siglo XV que el matemático árabe Cassie y el matemático francés del siglo XVI F. Veda obtuvieron resultados más precisos. Zu Chongzhi determinó dos valores de □ en forma de fracciones: tasa aproximada 22/7 (≈3,14) y densidad 355/113 (≈3,1415929). Ambos valores son fracciones asintóticas de π, cuya densidad es 355/113, que no fue redescubierta hasta el siglo XVI por el alemán V. Otto y el holandés A. Antonis. Zu Chongzhi y su hijo Zu □ también resolvieron con éxito el problema de calcular el volumen de una esfera, obtuvieron la fórmula correcta para el volumen de una esfera y propusieron lo que las generaciones posteriores llamaron el "principio de Zu □". El libro "Zhu Shu" escrito por él es uno de los famosos "Diez libros de cálculo". Fue catalogado como libro de texto de aritmética por el Colegio Imperial de la Dinastía Tang y requirió cuatro años de estudio. Desafortunadamente, se ha perdido.
En términos de calendario astronómico, Zu Chongzhi creó el "Calendario Da Ming" y fue el primero en introducir la precesión en el calendario. Este fue un avance importante en el antiguo calendario chino: adoptó el nuevo salto preciso; semana de 391 años más 144 meses bisiestos. Los datos utilizados en el "Calendario Da Ming" incluyen el número de días del año tropical (365,2428), el número de días del mes nodal (27,21223), el período de revolución de Júpiter. , y el período de conjunción de los cinco planetas. También inventaron el uso de un metro estándar para medir el sol del mediodía durante varios días antes y después del solsticio de invierno. La longitud de la sombra se utiliza para determinar el momento del solsticio de invierno. y este método ha sido adoptado durante mucho tiempo por las generaciones posteriores. En el sexto año de la dinastía Ming (462), el emperador Xiaowu de la dinastía Song, Zu Chong, escribió una carta pidiendo al gobierno de Liu Song que promulgara e implementara el "Calendario Da Ming", pero fue atacado por el entonces oficial Dai Faxing. Creía que la introducción de la precesión, la reforma de las semanas bisiestas, etc. por parte de Zu Chongzhi violaba los clásicos confucianos y acusó a Zu Chong de "acusar falsamente al cielo y recitar las Escrituras". Zu Chongzhi escribió un memorial de refutación de ojo por ojo. Expresó su clara posición de "disponer a escuchar pruebas claras y verificar los hechos" y "exagerar y menospreciar y robar lo que no es lo que se teme", y respondió a las acusaciones de Dai Faxing con principios científicos. Usó hechos de observación para demostrar que, debido a la precesión, los fenómenos celestes vistos en ese momento eran de hecho diferentes de las condiciones anteriores al Período de Primavera y Otoño reflejadas en los clásicos confucianos, y la duración del Año Tropical fue de hecho más larga que la del " Calendario de cuatro equinoccios" Sé pequeño. Estos hechos astronómicos son "tangibles y pueden comprobarse y deducirse mediante números". La gente no puede "creer en el pasado y dudar del presente".
Zu Chongzhi también fue un científico erudito y talentoso que también realizó investigaciones en varias máquinas. Una vez diseñó y fabricó un molino de agua (una herramienta que utiliza la energía del agua para procesar granos), una brújula impulsada por piezas de cobre, un "barco de mil millas" que puede viajar cientos de millas por día y algunas herramientas de transporte terrestre. También diseñó y construyó relojes: una clepsidra y un ingenioso colador.
Además, Zu Chongzhi también dominaba la música e incluso escribió diez volúmenes de la novela "Shu Yi Ji".
Escribió muchas obras y "Sui Shu. Classics Records" registra cincuenta y un volúmenes de "La colección de Changshui Xiaowei Zuchong". Repartidos en varios registros históricos se incluyen: "Zhu Shu", "Notas aritméticas de Jiu Zhang", "Da Ming Li", "Refutación del monumento a Fa Xing", "Anbian Lun", "Shu Yi Ji", "Las analectas de la piedad filial". y "Analectas de la piedad filial". Así como comentarios sobre el "Libro de los cambios", "Laozi", "Zhuangzi", etc. Pero la mayoría de estas
obras se han perdido. El hijo de Zu □ Zu Chongzhi, llamado Jingshuo, fue un famoso matemático y astrónomo de las dinastías del Sur. En la dinastía Liang, se desempeñó como ministro de la función pública, ministro de la Casa Imperial, gobernador de Nankang, general de Caiguan y fue invitado por la corte imperial. Zu □ recibió una buena educación familiar desde que era niño. Tenía un profundo conocimiento de la astronomía y las matemáticas en su juventud. Fue el sucesor de la carrera científica de Zu Chongzhi, una obra maestra matemática completada por su padre y su hijo. .
"El arte de Zu □ de abrir el círculo cuadrado" citado por Li Chunfeng en el capítulo "Nueve capítulos de aritmética. Shao Guang" registra en detalle el método utilizado por Zu y su hijo para resolver el problema del volumen de la esfera. La antigua técnica de Jiuzhang cree erróneamente que la relación entre el volumen de la esfera y el cilindro circunscrito es la relación entre la redondez y la cuadratura, es decir, □: 4. Por lo tanto, la fórmula para el volumen de la esfera es equivalente a □ (□ es el diámetro de la bola). Esto es obviamente incorrecto. Liu Hui fue el primero en descubrir este error y señaló que el volumen de la esfera y la "cubierta cuadrada" circunscrita (la parte común de dos cilindros ortogonales con el mismo diámetro □, Figura 1 Cubierta cuadrada cerrada) la relación es □: 4, pero no pudo encontrar el volumen de la tapa cuadrada combinada. Sin embargo, Zu y su hijo resolvieron este problema y, en el proceso de cálculo, propusieron claramente que "los potenciales de potencia son los mismos, por lo que los productos no son diferentes" (es decir, las áreas de la sección transversal de los dos sólidos en alturas iguales son siempre iguales, entonces los volúmenes de los dos sólidos son iguales). Axioma, más tarde llamado "principio ancestral". Este principio no fue redescubierto hasta el siglo XVII por el matemático italiano (F.) B. Cavalieri. Según el principio ancestral, el volumen de la cubierta cuadrada combinada se puede convertir en la diferencia entre el volumen de un cubo y una pirámide cuadrangular (la parte de la línea de puntos en la imagen izquierda de la Figura 2 es 1/8 de la cubierta cuadrada combinada , porque las áreas de la parte sombreada en la imagen de la izquierda y la parte sombreada en la imagen de la derecha son iguales, según el principio del antepasado □, su volumen es igual a la diferencia entre los volúmenes del cubo y la pirámide cuadrada), entonces se encuentra que el volumen de la cubierta cuadrada combinada es igual a □, y se obtiene el volumen de la bola □ (□ es el diámetro de la bola). Zu escribió tres veces al gobierno de la dinastía Liang recomendando el uso del calendario Daming, y este calendario fue finalmente adoptado y promulgado en el noveno año del emperador Wu de la dinastía Liang (510), cumpliendo el deseo inconcluso de Zu Chongzhi. También supervisó personalmente la construcción de un reloj de cobre de dos metros y medio para medir la longitud de la sombra solar, y descubrió que la Estrella Polar estaba a más de un grado de diferencia del punto estacionario del polo norte celeste, corrigiendo la visión errónea de que la Estrella Polar. Era el polo norte celeste. Para estudiar astronomía y medir el tiempo con precisión, también estudió y mejoró la clepsidra, un reloj común en esa época, y escribió un volumen de "Lekyla Sutra" (se ha perdido).
La vida de Zu no fue tranquila. En el decimotercer año del reinado del emperador Wu de Liang (514), fue nombrado general Caiguan y se le ordenó construir la presa Fushan. En el otoño del decimoquinto año de Tianjian (516), fue encarcelado porque la presa recién construida se derrumbó debido a las inundaciones. Después de salir de prisión, sirvió en el shogunato del rey Xiao Cong de Liang Yuzhang durante seis años (525). Debido a que Xiao Cong se rebeló contra Liang y se rindió a Wei, Wei lo detuvo y se quedó en el hotel Yanming de Wei Anfeng. y Wang Yuan en Xuzhou. Durante este período, discutió sobre astronomía y matemáticas con Xin Dufang, un científico del norte en ese momento. Después de siete años, el antepasado fue devuelto a la Dinastía del Sur. En sus últimos años, participó en la compilación de "Qilu" (una obra bibliográfica) de Liang Ruan Xiaoxu y fue responsable de libros antiguos sobre astronomía, astrología, latitud y otros aspectos. También escribió treinta volúmenes de "Tianwenlu", de los cuales sólo quedan unos pocos fragmentos, dispersos en "Kaiyuan Zhanjing" de la dinastía Tang y otros libros.