Para conmemorar a este gran científico antiguo, la gente llamó a un cráter en la parte posterior de la luna "Cráter Zuchongzhi" y al asteroide 1888 como "Asteroide Zuchongzhi".
Gracias a sus esfuerzos, Zu Chongzhi calculó el valor de pi (л) con siete decimales por primera vez en la historia de las matemáticas mundiales, es decir, entre 3,1415926 y 3,1415927. Propuso una tarifa acordada de 22 horas al día, 7 días a la semana y una tarifa secreta de 355/113. Este valor de tasa secreto fue el primero que se propuso en el mundo, más de mil años antes que en Europa, por lo que algunos abogan por denominarlo "tasa ancestral". Compiló los resultados de su investigación matemática en un libro llamado "Seal Script", que alguna vez fue considerado como un libro de texto de matemáticas en los estudios chinos de la dinastía Tang. El Calendario Daming que compiló introdujo la precesión en el calendario por primera vez. Se propone que tenga 391 años y 144 meses Yan. La duración de un año tropical es 365,338 04438 0 días, con un error de sólo unos 50 segundos. No sólo fue un destacado matemático y astrónomo, sino también un destacado experto en mecánica. Reconstruye los coches guía del sur, los barcos de mil millas y otra maquinaria exquisita, perdidos hace mucho tiempo. Además, estudió música. Sus obras, como "Las Analectas de Confucio", "El clásico de la piedad filial", "Yi", "Lao", "Zhuang" y la novela "Yishu Ji" se han perdido hace mucho tiempo.
Edita la vida de este personaje.
En los 170 años transcurridos desde la caída de la dinastía Jin Oriental en el año 420 d. C. hasta la unificación del país por la dinastía Sui en el año 589 d. C., se formó en la historia una situación de oposición entre el norte y el sur. de nuestro país, conocidas en la historia como las Dinastías del Sur y del Norte. Desde que el emperador Wu de la dinastía Jin del Este tomó el trono en el año 420 d.C. y estableció la dinastía Song, las dinastías del Sur experimentaron cuatro dinastías: Song, Qi, Liang y Chen. Enfrentándose a la Dinastía del Sur estaba la Dinastía del Norte, que experimentó el Wei del Norte, el Wei del Este, el Wei del Oeste, el Qi del Norte y el Zhou del Norte. Zu Chongzhi nació en la dinastía Song y murió en la dinastía Qi del Sur.
Debido a la estabilidad social de las Dinastías del Sur en ese momento, la agricultura y la artesanía habían logrado avances significativos, y la economía y la cultura se desarrollaron rápidamente, lo que también promovió el progreso científico. Por lo tanto, durante este período, aparecieron algunos científicos de gran éxito en las Dinastías del Sur, y Zu Chongzhi fue una de las figuras más destacadas.
El lugar natal de Zu Chong es el condado de Qiu, condado de Fanyang (ahora condado de Laishui, provincia de Hebei).
Al final de la dinastía Jin Occidental, su hogar ancestral fue destruido por la guerra y se mudó al sur del río Yangtze. El abuelo de Zu Chongzhi, Zuchang, fue un gran artesano en el gobierno de la dinastía Song y fue responsable de presidir los proyectos de construcción. Tiene algunos conocimientos técnicos. Al mismo tiempo, los antepasados han estado estudiando los calendarios astronómicos durante generaciones. Por lo tanto, Zu Chongzhi ha estado expuesto a la tecnología desde que era un niño.
Zu Chongzhi tiene una amplia gama de intereses en ciencias naturales, literatura, filosofía, etc., especialmente en astronomía, matemáticas, fabricación mecánica, etc., con fuertes aficiones e investigación en profundidad. Ya en su juventud, tenía reputación como académico y fue enviado por el gobierno a realizar trabajos de investigación en la Universidad de Hualin, una institución de investigación académica en ese momento. Posteriormente se desempeñó como funcionario local. En 461 d.C., sirvió en la oficina del gobernador del sur de Xuzhou (ahora Zhenjiang, Jiangsu). En 464, el gobierno Song lo transfirió al condado de Lou (ahora al noreste del condado de Kunshan, provincia de Jiangsu) como magistrado del condado.
Durante este período, aunque la vida de Zu Chongzhi fue muy inestable, aún persistió en la investigación académica y logró grandes logros. Su actitud hacia la investigación académica es muy rigurosa. Concede gran importancia a los resultados de las investigaciones de los antiguos, pero nunca es supersticioso. En sus propias palabras, es: Nunca "recomendar (adorar) ciegamente a los antiguos", sino "recopilar lo antiguo y lo moderno (extraer la esencia de una gran cantidad de obras antiguas y modernas)". Por un lado, estudió profundamente los trabajos de los científicos antiguos Liu Xin, Zhang Heng, Ze, Liu Hui, etc., y absorbió completamente todas las cosas útiles. Por otro lado, se atrevió a dudar de las conclusiones de sus predecesores en la investigación científica y las revisó y complementó mediante observaciones e investigaciones reales, logrando así muchos resultados científicos valiosos. Entre los calendarios astronómicos, el Calendario Daming compilado por él era el calendario más preciso en ese momento. En matemáticas, calculó pi con seis decimales y logró los mejores resultados del mundo en ese momento.
Al final de la dinastía Song, Zu Chongzhi regresó a Jiankang (ahora Nanjing) y sirvió como sirviente. Desde entonces, hasta los primeros años de la dinastía Qi, dedicó mucha energía a la fabricación mecánica, transformó la brújula, inventó el barco de las mil millas, el molino de ariete, etc., e hizo contribuciones destacadas.
En los últimos años de Zu Chongzhi, el grupo gobernante de Qi estaba en conflicto civil, la corrupción política era oscura y la vida de la gente era muy dolorosa. Wei, de las dinastías del Norte, aprovechó la oportunidad para enviar tropas para atacar el sur.
Del 494 al 500 d.C., la región de Jiangnan volvió a caer en guerra. Zu Chongzhi estaba muy preocupado por esta situación política de problemas internos y externos. Aproximadamente desde el 494 al 498 d.C., se desempeñó como capitán de Changshui. En ese momento, escribió "Sobre la seguridad", sugiriendo que el gobierno recuperara tierras baldías, desarrollara la agricultura, mejorara la fuerza nacional, estabilizara los medios de vida del pueblo y consolidara la defensa nacional. El emperador Qi Ming vio este artículo y planeó enviar a Zu Chongzhi a viajar por todo el país para iniciar algunas empresas que fueran beneficiosas para la economía nacional y el sustento de la gente. Sin embargo, debido a años de guerra, su propuesta nunca llegó a concretarse. Pronto, este destacado gran científico vivió hasta los 72 años y murió en el año 500 d.C.
Reformando el calendario e introduciendo la precesión
Debido a las necesidades de la cría de animales y la producción agrícola, los trabajadores de la antigua China descubrieron las leyes básicas del movimiento del sol y la luna. después de una observación a largo plazo. Definieron el período desde la primera luna llena o luna menguante hasta la segunda luna llena o luna menguante como un mes. Cada mes tenía un poco más de veintinueve días, y a los doce meses se les llamaba año. Este método de calcular los años se llama calendario lunar. También observaron que pasan 365 días y 1/4 días desde el primer solsticio de invierno hasta el segundo solsticio de invierno (en realidad, el tiempo que tarda la Tierra en orbitar alrededor del sol), por lo que también se le llama año. Los calendarios calculados de esta forma suelen denominarse calendarios solares. Sin embargo, el número de días del año lunar y del año solar no son exactamente iguales. Según el calendario lunar un año tiene 354 días; según el calendario solar un año debe tener 365 días, 5 horas, 48 minutos y 46 segundos. El calendario lunar es más de once días más corto que el calendario solar. Para que los días de los dos calendarios sean consistentes, debemos encontrar una manera de ajustar los días del año lunar. Nuestros antepasados encontraron una solución a este problema muy temprano, que consiste en utilizar el método del "mes bisiesto". Organice un año bisiesto cada pocos años y agregue un mes bisiesto para cada año bisiesto. Cada año bisiesto, el año tiene trece meses. Debido a este método de año bisiesto, el año lunar coincide más estrechamente con el año solar.
Los expertos en calendarios chinos antiguos siempre han utilizado diecinueve años como unidad para calcular los años bisiestos, lo que se denomina "un capítulo". Cada capítulo tiene siete años bisiestos. En otras palabras, después de diecinueve años, siete años equivalen a trece meses. Este método de salto se ha utilizado durante más de 1.000 años, pero no es lo suficientemente completo ni preciso.
En el año 412 d.C., Zhao Zuo de Beiliang compiló el "Yuanli", que rompía las restricciones del calendario y estipulaba que debían insertarse 221 meses bisiestos en 600 años. Desafortunadamente, las reformas de Zhao Xu no atrajeron la atención de la gente en ese momento. Por ejemplo, cuando el famoso matemático del calendario He Chengtian creó Li Yuanjia en el año 443 d. C., todavía utilizó el antiguo método de siete períodos en 19 años.
Zu Chongzhi se basó en la teoría avanzada de Zhao Cuo y la combinó con sus propias observaciones. Creía que 19 años eran demasiados años bisiestos y que faltaba un día cada 200 años. en el año 600 de Zhao Cuo era demasiado detallado e inexacto. Entonces propuso una nueva ley de saltos de 144 saltos en 391 años. Este método de salto era de vanguardia en ese momento.
Además de reformar el método del salto, otro logro importante de Zu Chongzhi en la investigación del calendario fue la primera aplicación de la "precesión"
Según los principios de la física, cuando un cuerpo rígido gira, si no se ve afectado por fuerzas externas en absoluto, la dirección y la velocidad de rotación deben ser las mismas si se ve afectado por fuerzas externas, la velocidad de rotación cambiará periódicamente; La Tierra es un cuerpo rígido con una superficie irregular y una forma irregular. A menudo se ve afectado por la gravedad de otros planetas durante su funcionamiento, por lo que la velocidad de rotación siempre cambia periódicamente y no puede ser absolutamente constante. Por lo tanto, es imposible volver completamente al solsticio de invierno pasado, cuando el sol giraba una vez al año (en realidad, la Tierra gira alrededor del sol una vez al año), siempre habrá ligeras diferencias. Según cálculos precisos actuales de los astrónomos, la diferencia en un año es de aproximadamente 50,2 segundos, retrocediendo cada 71 años y 8 meses. Este fenómeno se llama precesión.
Con el desarrollo gradual de la astronomía, los antiguos científicos chinos descubrieron gradualmente el fenómeno de la precesión. Deng Ping de la dinastía Han Occidental, Liu Xin y Jia Kui de la dinastía Han Oriental observaron el fenómeno del solsticio de invierno retrocediendo, pero no señalaron claramente la existencia de precesión. No fue hasta los primeros años de la dinastía Jin Oriental que el astrónomo Yu comenzó a afirmar la existencia de la precesión y abogó por primera vez por su introducción en el calendario. Obtuvo los primeros datos sobre la precesión y calculó que el solsticio de invierno retrocedería cada 50 años. Más tarde, en los primeros años de la dinastía Song del Sur, He Chengtian creía que la precesión del equinoccio era una vez cada cien años, pero no lo aplicó en su "Yuan Jiali".
Zu Chongzhi heredó los resultados de la investigación científica de sus predecesores y no solo confirmó la existencia de la precesión, sino que también calculó que la precesión es una vez cada 11 meses durante cuarenta y cinco años, y lo aplicó en su "Da Precesión de Liming. Debido a que los datos históricos astronómicos en los que se basó no eran lo suficientemente precisos, los datos que propuso no podían ser muy precisos. No obstante, la aplicación de la precesión al calendario por parte de Zu Chongzhi fue un trabajo pionero en la historia de la astronomía y abrió una nueva página para la mejora del calendario chino. Después de la dinastía Sui, muchos historiadores valoraron la precesión, como el calendario Daye y el calendario Huangji de la dinastía Sui.
La tercera contribución importante de Zu Chongzhi al estudio de los calendarios es que pudo encontrar el número de días en el calendario, lo que generalmente se llama "cruzar la luna".
El llamado mes nodal es el momento en el que la Luna pasa por la intersección de la eclíptica y la eclíptica dos veces seguidas. La eclíptica se refiere a la órbita del sol vista por la gente en la Tierra, y la eclíptica se refiere a la órbita de la Luna vista por la gente en la Tierra. Se puede calcular el número de días en los meses que se cruzan. El número de días lunares que se cruzan medidos por Zu Chongzhi es 27,21223, que es mucho más preciso que el medido por los astrónomos en el pasado, y muy similar al medido por los astrónomos modernos. Dado el nivel de la astronomía en ese momento, fue notable que Zu Chongzhi pudiera obtener cifras tan precisas.
Dado que tanto los eclipses solares como los lunares ocurren cerca de la intersección de la eclíptica y el zodíaco, es más preciso calcular la hora de un eclipse solar o lunar después de calcular el número de días desde la intersección. En su "Ming Li", Zu Chongzhi utilizó el nodo lunar para calcular el tiempo de los eclipses solares y lunares, que fue más preciso que en el pasado y muy cercano al tiempo real del eclipse.
Basándose en los resultados de la investigación anterior, Zu Chongzhi finalmente logró producir el calendario más científico y progresista en ese momento: el Calendario Ming. Ésta es la brillantez de la investigación científica de Zu Chongzhi y su contribución más destacada al calendario astronómico.
Además, Zu Chongzhi también observó y calculó las órbitas de los cinco planetas de madera, agua, fuego, oro y tierra en el cielo y el tiempo necesario para un ciclo. Los antiguos científicos chinos calcularon que Júpiter (llamado Estrella del Año en la antigüedad) orbitaba una vez cada doce años. Cuando Liu Xin, de la dinastía Han Occidental, escribió "Tres calendarios", descubrió que Júpiter se mueve en menos de doce años. Zu Chongzhi fue un paso más allá y calculó que el tiempo orbital de Júpiter es de 11,858 años. Los científicos modernos estiman que el período de Júpiter es de aproximadamente 11.862 años. El resultado del cálculo de Zu Chongzhi está a sólo 0,04 años de este número.
Además, Zu Chongzhi calculó que la órbita de Mercurio dura 115,88 días, que es exactamente lo mismo que los dos decimales determinados por los astrónomos modernos. Calculó que Venus tarda 583,93 días en orbitar, lo que supone sólo 0,01 días de diferencia con respecto al número determinado por los científicos modernos.
En 462 d.C. (el sexto año de las dinastías Song y Ming), Zu Chongzhi presentó el "Da Liming" cuidadosamente compilado a la corte imperial, solicitando su promulgación e implementación. El emperador Xiaowu de la dinastía Song ordenó a los funcionarios familiarizados con el calendario que discutieran los pros y los contras de este calendario. Durante la discusión, Zu Chongzhi encontró la oposición de las fuerzas conservadoras representadas por Dai Faxing. Dai Faxing era un ministro en el que confiaba el emperador Xiaowu de la dinastía Song y tenía un gran poder. Debido a que tomó la iniciativa en oponerse al nuevo calendario, todos los funcionarios de la corte, grandes y pequeños, estuvieron de acuerdo, y no todos estaban a favor de cambiar el calendario.
Para mantener sus opiniones correctas, Zu Chongzhi inició con confianza un feroz debate con Dai Faxing.
Este debate sobre los pros y los contras del nuevo calendario refleja en realidad la dura lucha entre ciencia y anticiencia, progreso y conservadurismo en ese momento. Dai Faxing escribió por primera vez al emperador para que realizara milagros de santos y sabios antiguos de libros antiguos para reprimir a Zu Chongzhi. Dijo que durante el solsticio de invierno, el sol siempre está en una posición determinada, determinada por los antiguos sabios y que nunca podría cambiarse. Dijo que Zu Chongzhi creía que el solsticio de invierno se movía ligeramente cada año, lo que iba en contra de la Biblia y difamaba al cielo. Este es un acto atroz. También dijo que el calendario de siete cargas de 19 años que prevalecía en ese momento fue formulado por antiguos sabios y nunca podría cambiarse. Incluso llamó a Zu Chongzhi una persona humilde y común que no estaba calificada para hablar de reformar el calendario.
Zu Chongzhi no temía los ataques de fuerzas poderosas. Escribió una famosa refutación. Basándose en documentos antiguos y observaciones del sol en aquella época, demostró que el solsticio de invierno cambiaba. Señaló: Los hechos son muy claros, ¿cómo podemos creer en el pasado y dudar del presente? También dio un ejemplo detallado de sus propias observaciones durante muchos años del mediodía alrededor de los solsticios de invierno.
El cambio en la longitud de la sombra solar calcula con precisión la fecha y hora del solsticio de invierno, lo que demuestra que el séptimo salto en diecinueve años es muy impreciso. Preguntó: El antiguo calendario no es exacto. ¿Debería usarse para siempre y nunca reformarse? Cualquiera que quiera decir algo malo sobre Da Li Ming debería aportar pruebas concluyentes. Si hay pruebas, estoy dispuesto a sufrir.
En ese momento, Dai Faxing no podía señalar las deficiencias del nuevo calendario, por lo que comenzó a discutir sobre la velocidad del sol, la longitud de la sombra, la velocidad de la luna y otras cuestiones. Zu Chong argumentó y los refutó uno por uno.
Bajo la justa refutación de Zu Chongzhi, Dai Faxing no tuvo nada que decir y solo dijo con rudeza: "No importa cuán bueno sea el nuevo calendario, Dai no puede usarlo". La actitud arrogante de Faxing dijo con firmeza: "Nunca confíes ciegamente en los antiguos. Ahora que hemos descubierto las deficiencias del calendario antiguo y que el nuevo calendario tiene muchas ventajas, debemos cambiarlo por uno nuevo".
En este gran debate, muchos ministros quedaron convencidos por la incisiva y exhaustiva teoría de Zu Chongzhi, pero temían el poder de Dai Faxing y no se atrevieron a hablar en nombre de Zu Chongzhi. Finalmente, un ministro llamado Chao Shangzhi salió a apoyar a Zu Chongzhi. Dijo que el "Calendario Da Ming" es el resultado de muchos años de investigación de Zu Chongzhi. Según los registros del "Calendario Da Ming", los cuatro eclipses lunares de los años 13, 14, 28 y 3 del período Yuanjia (459) fueron todos precisos. Los resultados calculados con el calendario antiguo tienen un gran error. Dado que se ha demostrado que el "Calendario Daming" es mejor, debería adoptarse.
Como resultado, Defarge se quedó sin palabras. Zu Chongzhi logró la victoria final. El emperador Xiaowu de la dinastía Song decidió cambiar al nuevo calendario en el noveno año de la dinastía Ming (465). Inesperadamente, el emperador Xiaowu murió en el octavo año de la dinastía Ming, y luego ocurrió un accidente en el grupo gobernante y se archivó el cambio de calendario. No fue hasta que Liang Chaotian fue encarcelado durante nueve años (510) que se adoptó oficialmente el nuevo calendario, pero para entonces Zu Chongzhi ya llevaba diez años muerto.
Escribir y componer utilizando la ley de los círculos
Zu Chongzhi no sólo dominaba la astronomía y el calendario, sino que su contribución a las matemáticas, especialmente sus destacados logros en el estudio de pi, superó generaciones anteriores y ocupó el primer lugar en el mundo. Un gran momento en la historia de las matemáticas.
Todos sabemos que pi es la relación entre la circunferencia de un círculo y el diámetro del mismo círculo. Esta relación es una constante, que ahora se representa comúnmente con la letra griega "π". Pi es un decimal infinito que nunca se puede dividir y no se puede representar completa y exactamente mediante fracciones, decimales finitos o decimales recurrentes.
Gracias a los avances en las matemáticas modernas, pi se ha calculado con más de dos mil decimales.
Pi es ampliamente utilizado. Especialmente en astronomía y calendario, todos los problemas que involucran círculos deben calcularse usando pi. El primer valor de pi obtenido por los trabajadores de la antigua China en la práctica de producción fue "3", que por supuesto no era exacto, pero todavía se utilizó hasta la dinastía Han Occidental. Posteriormente, con el desarrollo de la astronomía, las matemáticas y otras ciencias, cada vez más personas estudiaron pi. Al final de la dinastía Han Occidental, Liu Xin abandonó por primera vez el valor pi inexacto de "3" y utilizó el valor pi de 3,547. Zhang Heng de la dinastía Han del Este también calculó pi como **=3,1622. Por supuesto, estos valores son una gran mejora con respecto a π=3, pero aún están lejos de ser precisos. Al final del período de los Tres Reinos, el matemático Liu Hui creó el método de calcular pi utilizando líneas secantes, y la investigación sobre pi logró grandes avances.
El método para calcular pi usando líneas secantes es aproximadamente el siguiente: primero haz un círculo y luego haz un hexágono regular inscrito en el círculo. Supongamos que el diámetro del círculo es 2, entonces el radio es igual a 1. El lado inscrito de un hexágono regular debe ser igual al radio, por lo que también es igual a 1 su perímetro es igual a 6; Si la circunferencia 6 inscrita en el hexágono regular se toma como la circunferencia de un círculo y se divide por el diámetro 2, la relación entre la circunferencia y el diámetro π=6/2=3, que es el antiguo valor π=3. Sin embargo, este valor es incorrecto. Podemos ver claramente que la circunferencia de un hexágono regular inscrito es mucho menor que la circunferencia de un círculo.
Si duplicamos el número de lados inscritos de un hexágono regular y lo convertimos en un dodecágono regular inscrito, y luego usamos los métodos apropiados para encontrar su perímetro, entonces podemos ver que el perímetro La longitud está más cerca de la circunferencia del círculo que la circunferencia del hexágono regular inscrito, y el área de este dodecágono regular inscrito está más cerca del área del círculo. De esto podemos sacar una conclusión: cuantos más lados inscribe un círculo en un polígono regular, menor es la diferencia entre la longitud total (circunferencia) de sus lados y la circunferencia del círculo. Teóricamente, si el número de lados inscritos de un polígono regular aumenta hasta el infinito, entonces la circunferencia del polígono regular coincidirá estrechamente con la circunferencia del círculo, y el área inscrita calculada del polígono regular infinito será igual a área del círculo. Pero, de hecho, nos es imposible aumentar el número de lados inscritos de un polígono regular hasta el infinito de modo que la circunferencia del polígono regular infinito coincida con la circunferencia del círculo. Sólo podemos aumentar el número de lados de un polígono regular inscrito de modo que su perímetro casi coincida con la circunferencia del círculo. Por lo tanto, al aumentar el número de lados de un polígono regular inscrito en un círculo, el número de pi siempre es ligeramente menor que el valor real de π. Con base en este principio, Liu Hui comenzó a partir del hexágono regular inscrito del círculo y gradualmente duplicó el número de lados hasta que calculó el hexágono regular inscrito con una proporción pi de 3.141O24. Convierte este número en una fracción, que es 157/50.
El pi obtenido por Liu Hui se denominó más tarde "relación preferencial". Su método de cálculo en realidad tiene el concepto de límite en las matemáticas modernas. Este es un logro brillante de la investigación del antiguo pi chino.
Zu Chongzhi logró grandes logros en la deducción de pi. Según los "Registros de caligrafía Sui", Zu Chongzhi convirtió diez pies en 100 millones de pies y usó esto como camino para encontrar pi. El resultado de su cálculo son dos números: uno es el número de abundancia (el valor aproximado del excedente), que es 3,1415927; el otro es el número (es decir, el valor aproximado del déficit), que es 3,1415926; El verdadero valor de pi está justo entre estos dos números. "Sui Shu" solo tiene un registro tan simple, sin especificar cómo lo calculó. Pero a juzgar por el nivel de matemáticas en ese momento, no había mejor método que la técnica de corte circular de Liu Hui. Probablemente Zu Chongzhi adoptó este método. Gracias al método de Liu Hui, los resultados de Zu Chongzhi se pueden obtener con precisión cuando el número de lados inscritos del polígono regular del círculo aumenta a 24.576.
Los restos se pueden enumerar como desigualdades, como por ejemplo: 3.1415926 (*) < π (pi verdadero) < 3.1415927 (resto), lo que significa que pi debe estar entre los restos. Según la costumbre de utilizar fracciones en los cálculos de la época, Zu Chongzhi también utilizó dos valores fraccionarios de pi. Uno es 355/119 (aproximadamente igual a 3,1415927), que es más preciso, por lo que Zu Chongzhi lo llamó "tasa secreta". El otro es (alrededor de 3,14), que es relativamente aproximado, por lo que Zu Chongzhi lo llama "tasa de aproximación". En Europa, no fue hasta 1573 que el matemático alemán Walter calculó el valor de 355/119.
Por ello, el matemático japonés Mishima sugirió que el valor de pi, 355/119, se llamara "tasa zu" para conmemorar a este gran matemático chino.
Dado que la monografía matemática "Seal Script" de Zu Chongzhi se perdió y los libros de la dinastía Sui no registraron específicamente su método para calcular pi, los expertos que estudian la herencia matemática de nuestro país todavía tienen opiniones diferentes sobre su método de cálculo. calculando pi.
Algunas personas piensan que el número en "Pi" de Zu Chongzhi. Se obtiene utilizando el método de inscribir un polígono regular de un círculo, mientras que el "número de abundancia" se obtiene utilizando el método de inscribir un polígono regular de un círculo. Si Zu Chongzhi continúa usando el método de Liu Hui, duplica el número de lados del hexágono regular inscrito y se convierte en un polígono regular inscrito de 24576. La suma de las longitudes de sus lados solo puede aproximarse y ser más pequeña que la circunferencia del círculo, y el área del polígono regular sólo puede aproximarse y ser menor que el área de un círculo. A partir de entonces, la relación pi es 3,1415921. A juzgar por el nivel matemático de Zu Chongzhi, también es posible romper el método de Liu Hui e intentar encontrar pi paso a paso circunscribiendo un hexágono regular. Si Zu Chongzhi multiplicó el número de lados del hexágono regular circunscrito por 24576, el pi que obtuvo debería ser 3,1415927 oO8. Este número se obtiene limitando el método. Debido a que la suma de los lados de un polígono regular circunscrito es siempre mayor que su circunferencia, y el área de un polígono regular siempre es mayor que el área de un círculo, este número siempre es mayor que la verdadera relación pi. El resto se obtiene redondeando a siete decimales.
No hay datos históricos precisos que confirmen si Zu Chongzhi utilizó el método de incisión y el método de exocución para calcular simultáneamente pi y abundancia. Sin embargo, los dos valores obtenidos por este método son generalmente consistentes con los resultados originales obtenidos por Zu Chongzhi. Por lo tanto, algunos historiadores de las matemáticas creen que es muy razonable que Zu Chongzhi obtenga pi circunscribiendo un polígono regular a un círculo.
Pero según las investigaciones de otros historiadores de las matemáticas, el resto y el resto también se pueden obtener calculando las longitudes de los lados del polígono regular 12288 y del polígono regular 24576 inscritos en el círculo. Sin embargo, este cálculo es difícil de entender, por lo que no lo abordaré aquí.
Aunque existen discrepancias, es seguro que Zu Chongzhi alguna vez derivó la "relación de densidad" y utilizó claramente los límites superior e inferior para ilustrar el rango de valores de pi. Hace 1.500 años, tuvo tales logros y conocimientos que, de hecho, son dignos de nuestra admiración.
Al calcular pi, Zu Chongzhi se esforzó mucho. Si cuenta desde un hexágono regular hasta 24576 lados, debe repetir el mismo procedimiento operativo doce veces. Cada procedimiento operativo incluye más de una docena de pasos, como suma, resta, multiplicación, división y raíz. Es extremadamente difícil para nosotros realizar tales cálculos utilizando un ábaco de papel y lápiz. En ese momento, Zu Chongzhi tuvo que usar chips (pequeños palos de bambú) para realizar cálculos tan complejos. Si no tienes la cabeza fría y la perseverancia, nunca tendrás éxito. El espíritu de investigación tenaz y trabajador de Zu Chongzhi es muy encomiable.
Después de la muerte de Zu Chong, su hijo Zu Xuan [Xuan Xuan] continuó la investigación de su padre y descubrió un método para calcular el volumen de una esfera.
Existe una fórmula para calcular el volumen de una esfera en la antigua obra matemática china "Nueve capítulos de aritmética", pero no es exacta. Aunque Liu Hui señaló una vez su error, no encontró una manera de calcularlo. Después de estudiar mucho, Zu Xuan finalmente encontró el método de cálculo correcto. La fórmula que calculó para calcular el volumen de una esfera es: Volumen de una esfera = π/c D (D representa el diámetro de la esfera). Esta fórmula ha sido utilizada por la gente desde entonces.
Zu Chongzhi también escribió cinco volúmenes de composición, que es un trabajo matemático maravilloso y muy elogiado por la gente. En la materia de matemáticas de las escuelas estatales de la dinastía Tang, los estudiantes debían estudiar "composición" durante cuatro años, cuando el gobierno realizaba exámenes de matemáticas, a menudo se hacían preguntas de composición; Posteriormente, el libro se extendió a Corea y Japón. Es una pena que este precioso libro se haya perdido en plena dinastía Song del Norte.
Destreza mecánica, sonido y bypass filosófico
Una brújula es un automóvil que se utiliza para indicar la dirección. Se instala maquinaria en el automóvil y hombres de madera están instalados en el automóvil. Antes de que el auto arranque, apunta con el dedo del hombre de madera hacia el sur. No importaba cómo girara el coche, la mano del hombre de madera siempre apuntaba hacia el sur. La estructura de este tipo de automóviles se ha perdido, pero según la literatura se sabe que está compuesto por una estructura en la que los engranajes se accionan entre sí. Se dice que en la antigüedad, el Emperador Amarillo usaba una brújula para identificar la dirección cuando luchaba contra Chi You, pero esto es solo una leyenda.
Según documentos históricos, Ma Jun, un inventor durante el período de los Tres Reinos, alguna vez hizo este tipo de brújula, pero luego se perdió. En 417 d.C., el emperador Wu de la dinastía Jin del Este (más tarde el emperador fundador de la dinastía Song) condujo directamente a Chang'an. Yao Xing, el gobernante de la dinastía Qin posterior, lo recompensó con una vieja brújula. La maquinaria del automóvil se ha perdido, por lo que cuando el automóvil está en movimiento, solo las personas pueden girarlo hacia el sur. Más tarde, Qi Gaodi Xiao Daocheng le pidió a Zu Chongzhi que lo copiara. Las partes internas de la brújula fabricada por Zu Chongzhi están hechas de cobre. Una vez completado, Xiao Daocheng envió a dos ministros, Wang Sengqian y Liu Xiu, para probarlo. La práctica ha demostrado que el sistema tiene una estructura exquisita y un funcionamiento flexible. No importa cómo la gires, la mano del hombre de madera siempre apunta hacia el sur.
Cuando Zu Chongzhi estaba haciendo la brújula, un hombre llamado Suo Yuqian de la Dinastía del Norte llegó a la Dinastía del Sur y afirmó que él también podía hacer la brújula. Entonces Xiao Daocheng también le pidió que construyera uno para competir con el Southern Compass de Zu Chongzhi en el parque de diversiones del palacio. Como resultado, la brújula de Zu Chongzhi se movía libremente, pero la brújula de Suo Yu era muy inflexible. Suo Yuqian no tuvo más remedio que admitir la derrota y destruyó su brújula. Aunque no se puede ver la brújula original hecha por Zu Chongzhi, podemos imaginar que su estructura debe ser muy delicada.
Zu Chongzhi también fabricó herramientas de trabajo muy útiles. Vio lo difícil que era para los trabajadores trillar y moler arroz, por lo que creó una herramienta de procesamiento de alimentos llamada molino de golpe de ariete. Los antiguos trabajadores inventaron muy pronto los arrecifes de agua y los molinos de agua para moler arroz. En los primeros años de la dinastía Jin Occidental, Du Yu realizó mejoras e inventó el "molino continuo" y el "molino continuo de agua sobre agua". Una máquina conectada puede impulsar varios morteros de piedra al suelo juntos; un molino de agua puede impulsar ocho molinos para moler al mismo tiempo. Sobre esta base, Zu Chongzhi mejoró aún más y combinó el golpe de ariete y la molienda con ariete para mejorar aún más la eficiencia de producción. Esta herramienta de procesamiento todavía se utiliza en algunas zonas rurales del sur de China.
Zu Chongzhi también diseñó y fabricó el Barco de las Mil Millas. Puede deberse al principio de utilizar ruedas para empujar el agua hacia adelante y puede viajar más de 100 millas por día.
Zu Chongzhi también hizo un "recipiente ritual" y se lo regaló a Xiaoliang Zi, el segundo hijo del emperador Qi Wu. Las vallas son herramientas utilizadas por los antiguos para advertir contra la complacencia. Cuando no hay agua en el recipiente, éste queda de lado. Después de llenarlo de agua, si la cantidad de agua es moderada, se levantará; si está lleno de agua, caerá hacia un lado y tirará el agua. Du Yu, un erudito de la dinastía Jin, probó este instrumento tres veces sin éxito. Zu Chongzhi copió con éxito. Se puede ver que Zu Chongzhi realizó una investigación en profundidad sobre varias máquinas.
Los logros de Zu Chongzhi no se limitan a las ciencias naturales. También domina la teoría musical. Conoce bien el temperamento.
Además, se han perdido obras filosóficas de Zu Chongzhi como "Libro de los cambios", "Lao", "Zhuang" y "Analectas de Confucio".
El hijo de Zu Chongzhi, Zu Xuan, también es un destacado matemático. Heredó la investigación de su padre y creó el algoritmo correcto para el volumen de una esfera. También podría seguir los pasos de su padre en lo que respecta a la astronomía. Una vez escribió treinta volúmenes de registros astronómicos y un volumen de registros astronómicos. Desafortunadamente, estos libros se han perdido. El "Da Li Ming" compilado por su padre fue adoptado oficialmente después de que él lo sugirió al gobierno de Liang tres veces. También hizo un puntual vino de caldero roto, hecho con mucha precisión y convertido en un "clásico del grabado de fugas".
Los brillantes logros de Zu Chongzhi en astronomía, calendario, matemáticas y fabricación mecánica demostraron plenamente el nivel altamente desarrollado de la antigua ciencia china.
No es casualidad que Zu Chongzhi lograra logros tan brillantes. En primer lugar, la producción social se desarrolló gradualmente en ese momento y era necesario sincronizar ciertos resultados científicos con ella para promover el progreso científico. En ese momento, Zu Chongzhi tenía logros en astronomía, matemáticas, fabricación de instrumentos, etc. En segundo lugar, desde la antigüedad hasta el presente, durante un largo período de miles de años, se han acumulado muchos logros científicos sobre la base de lo que habían creado sus predecesores. En cuanto a Zu Chongzhi, estudió mucho, estudió mucho, no era supersticioso con los antiguos, no tenía miedo de las fuerzas conservadoras, no tenía miedo de la lucha y no evitó las dificultades. Naturalmente, esta también fue una razón importante para sus excelentes resultados. .
Zu Chongzhi no sólo es un científico destacado en la historia de nuestro país, sino que también tiene un estatus elevado en la historia del desarrollo científico mundial. "Mishu" creado por Zu Chongzhi es mundialmente famoso. Deberíamos recordar a científicos como Zu Chongzhi y apreciar su precioso legado.