3、14淶水縣特殊的日子
今天是3月14日，是國際圓周率日，也是祖沖之紀念日。
祖沖之，字文遠。祖籍淶水縣下車亭村，是我國南北朝時期的偉大數學家、科學家，他精確地把圓周率推算到小數點後7位，早於歐洲1000多年，對於中國乃至世界都是一個重大貢獻。
祖沖之一生鑽研自然科學，其主要貢獻在數學、天文曆法和機械製造三方面。他在劉徽開創的探索圓周率的精確方法的基礎上，首次將“圓周率”精算到小數第七位，即在3。1415926和3。1415927之間，他提出的“祖率”對數學的研究有重大貢獻。直到16世紀，阿拉伯數學家阿爾·卡西才打破了這一紀錄。
由他撰寫的《大明曆》是當時最科學最進步的歷法，對後世的天文研究提供了正確的方法。其主要著作有《安邊論》《綴術》《述異記》《歷議》等。
祖沖之的主要成
《大明曆》、圓周率、水碓磨、指南車、千里船、定時器。
祖沖之的家世背景
西晉末期至十六國時期，北方發生大規模戰亂，祖沖之的先輩從范陽郡（今河北省淶水縣）遷徙到東晉國都建康（今江蘇省南京市），祖沖之遂出生於建康，其祖父祖昌任劉宋朝大匠卿，是朝廷管理土木工程的官吏，父親祖朔之做“奉朝請”，學識淵博，常被邀請參加皇室的典禮、宴會。
祖沖之從小就受到很好的家庭教育。爺爺給他講“斗轉星移”，父親領他讀經書典籍，家庭的薰陶，耳濡目染，加之自己的勤奮，使他對自然科學和文學、哲學，特別是天文學產生了濃厚的興趣，在青年時代就有了博學的名聲。
祖沖之的早年經歷
祖沖之曾在著作中自述說，從很小的時候起便“專功數術，搜爍古今”。他把從上古時起直至他生活的時代止的各種文獻、記錄、資料，幾乎全都蒐羅來進行考察。同時，主張決不“虛推古人”，決不把自己束縛在古人陳腐的錯誤結論之中，並且親自進行精密的測量和仔細的推算。像他自己所說的那樣，每每“親量圭尺，躬察儀漏，目盡毫釐，心窮籌策”。
由於祖沖之博學多才的名聲，被南朝宋孝武帝派至當時朝廷的學術研究機關華林學省做研究工作，後來又到總明觀任職。當時的總明觀是全國最高的科研學術機構，相當於現在的中國科學院。總明觀內分設文、史、儒、道、陰陽5門學科，實行分科教授制度，請來各地有名望的學者任教，祖沖之就是其一。在這裡，祖沖之接觸了大量國家藏書，包括天文、曆法、術算方面的書籍，具備了借鑑與拓展的先決條件。
大明五年（461年），祖沖之擔任南徐州（今江蘇鎮江）刺史府裡的從事，先後任南徐州從事吏、公府參軍。祖沖之在這一段期間，雖然生活很不安定，但是仍然繼續堅持學術研究，並且取得了很大的成就。
大明六年（462年），祖沖之把精心編成的《大明曆》送給宋孝武帝請求公佈實行，宋孝武帝命令懂得曆法的官員對這部曆法的優劣進行討論，最終，宋孝武帝決定在大明九年（465年）改行新曆。
大明八年（464年），祖沖之被調到婁縣（今江蘇崑山縣東北）作縣令。之後又到建康（今江蘇南京），擔任謁者僕射的官職。從這時起，一直到南朝齊初年，他花了較大的精力來研究機械製造，重造出了用銅製機件傳動的指南車，發明了一天能走百里的“千里船”和“木牛流馬”、水碓磨（利用水力加工糧食的工具），還設計製造過漏壺（古代計時器）和巧妙的欹器。
祖沖之的晚年，正值南齊後期，統治階級內部矛盾尖銳，政治黑暗，社會動盪不安。在這種情況下，祖沖之的研究方向有了很大的變化。他著重研究文學和社會科學，同時也比較關心政治。
隆昌元年（494年）到建武五年（498年）之間，他擔任長水校尉的官職。當時他寫了一篇《安邊論》，建議政府開墾荒地，發展農業，增強國力，安定民生，鞏固國防。齊明帝看到後想令他“巡行四方，興造大業，可以利百姓者”，後因南齊的統治已經無法再維持下去。國家政權搖搖欲墜，再加上南北朝之間的連年戰爭，祖沖之良好的政治主張無法在國家內部施行，更無法實現了。
永元二年（500年），這位卓越的大科學家去世，享年七十二歲。他的天文曆法心血之作《大明曆》在天監九年（510年）才以《甲子元歷》之名頒行。
數學史上的創舉——“祖率”
祖沖之算出圓周率（π）的真值在3。1415926和3。1415927之間，相當於精確到小數第7位，簡化成3。1415926，祖沖之因此入選世界紀錄協會世界第一位將圓周率值計算到小數第7位的科學家。祖沖之還給出圓周率（π）的兩個分數形式：22/7（約率）和355/113（密率），其中密率精確到小數第7位。祖沖之對圓周率數值的精確推算值，對於中國乃至世界是一個重大貢獻，後人將“約率”用他的名字命名為“祖沖之圓周率”，簡稱“祖率”。
數學傑作《綴術》
祖沖之寫過《綴術》五卷，被收入著名的《算經十書》中。《隋書》評論“學官莫能究其深奧，故廢而不理”，認為《綴術》理論十分深奧，計算相當精密，學問很高的學者也不易理解它的內容，在當時是數學理論書籍中最難的一本。
在《綴術》中，祖沖之提出了“開差冪”和“開差立”的問題。“差冪” 一詞在劉徽為《九章算術》所作的注中就有了，指的是面積之差。“開差冪” 即是已知長方形的面積和長寬的差，用開平方的方法求它的長和寬，它的具體解法已經是用二次代數方程求解正根的問題。而“開差立”就是已知長方體的體積和長、寬、高的差，用開立方的辦法來求它的邊長；同時也包括已知圓柱體、球體的體積來求它們的直徑的問題。所用到的計算方法已是用三次方程求解正根的問題了，三次方程的解法以前沒有過，祖沖之的解法是一項創舉。
改革閏法
在古代，中國曆法家一向把十九年定為計算閏年的單位，稱為“一章”，在每一章裡有七個閏年。也就是說，在十九個年頭中，要有七個年頭是十三個月，這種閏法一直採用了一千多年。412年，北涼趙厞創作《元始歷》，才打破了歲章的限制，規定在六百年中間插入二百二十一個閏月。
祖沖之吸取了趙厞的理論，加上他自己的觀察，認為十九年七閏的閏數過多，每二百年就要差一天，而趙厞六百年二百二十一閏也不十分準確。因此，祖沖之提出了391年144閏月的新閏法。
祖沖之的閏周精密程度極高，按照他的推算，一個迴歸年的長度為365。2428141日，與今天的推算值僅相差46秒。一直到南宋的《統天曆》，才採用了比這更精確的資料。
編撰《大明曆》
經過實際觀測，祖沖之發現何承天所編的當時正在執行的《元嘉歷》有許多錯誤，如日月方位距實測值已相差3度，冬至、夏至已差了1天，五星的出沒已差40余天，於是他著手編撰《大明曆》。
祖沖之在《大明曆》的編纂中，區分了迴歸年和恆星年，最早將歲差引進曆法，提出了用圭表測量正午太陽影長以定冬至時刻的方法，並採用了391年加144個閏月的新閏周，推算出一個迴歸年為365。24281481日。一直到南宋的《統天曆》，才採用了比這更精確的資料。
祖沖之還製造過各種奇巧的機械，包括指南車和千里船。據說，東晉末年，南朝劉宋的開國皇帝劉裕攻入十六國時期後秦的首都長安，得到的許多器物中就有指南車，但“機數不精，雖曰指南，多不審正，回曲步驟，猶須人功正之”。南朝最後一個皇帝順帝在位時，輔政的蕭道成“使衝之追修古法。衝之改造銅機，圓轉不窮而司方入如一，馬鈞以來未有也。”
除了指南車，祖沖之還“以諸葛亮有木牛流馬，乃造一器”，此器“不因風水，施機自運，不勞人力”。但因缺乏影象資料，我們無法想象這是何種機械。不過，祖沖之“又造千里船，於新亭江試之，日行八百里”。顯然這是一種快船，卻不知新亭江在何處？是否是長江上的一段呢？他又“於樂遊苑內造水碓磨，武帝（齊武帝，483-494年在位）親自臨視”。祖沖之研製的水碓磨至今我國南方廣大農村還在使用。
