他身为“官”二代” 坐牢十几年 终成数学大家

作者:魏德勇来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-07-05

“老子英雄儿好汉”,大名鼎鼎的数学家祖冲之,儿子有出息不?

      1、另类“官二代”

约公元502年夏季的一天,在中岳嵩山(今河南登封县北)山巅,一位满脸沧桑却精神饱满的中年人正在仔细做一个实验。他先立了一根8尺长的铜棍(学名铜表),棍底部有一个带槽的石圭,圭里放满水(主要是测水平)。每隔半个时辰,他就用规尺测量铜棍的影子,并详细记录下来。夜晚时,中年人用干粮填饱肚子后,又坚持守在铜棍边,观测天上北极星的位置。每当重大发现时,他会欣喜若狂,偶尔也会像当时的名士一样,来个仰天长啸。中年人就这样默默地守这个简陋的天文观测站边,不论寒暑,不分昼夜。两年后,他终于用翔实的数据证明:北极星并不在地球的北极上空,而是与北极相差“一度有余”。

这位中年人的名字叫祖暅(gèng),今河北涞县人。大家对他或许不太熟悉,但一定都知道他的父亲——大数学家祖冲之

祖冲之塑像(网络图)

祖冲之塑像(网络图)

祖暅是个名符其实的“官二代”。他出身书香门第兼官宦世家。曾祖祖昌是南朝刘宋时的大匠卿(相当于国家建工部长);祖父祖朔之学富五车,退休后还“返聘”为皇帝的“奉朝请”;父亲祖冲之任县令、校尉等职30多年,发明创造几十件。出身在这样的家庭,祖暅会选择怎样的人生之路?和众多躺在祖辈功劳簿上混日子甚至胡作非为的官宦子弟不同,祖暅走的一直是一条另类的“官二代”之路。

官二代

祖暅和很多借“父”发威的“官二代”完全不一样(网络图)

青年时代起,祖暅就开始当父亲的助手:父亲编《大明历》,他帮助观测;父亲推算圆周率,他协助摆算筹;父亲研制指南车,他准备材料......某日,祖暅在宫门外边走边思考问题,由于入了神,竟一头撞在官员许勉身上。人家许勉差点摔倒,祖暅却浑然不觉,只顾朝前走。——幸好他撞上的不是石狮子!

父亲逝世后,作为孝子的他强忍悲痛,重新实测《大明历》,并多次向朝廷建言实施。蒙受48年压制之后,祖冲之生前花大量心血的《大明历》终于得以重见天日。(关于祖冲之编修《大明历》的故事,请移步》》

数学方面,祖暅同父亲相比也毫不逊色,他最突出的成就就是发明了“祖暅定理”。这个定理用白话解释是:两个高相等的立体,如果在任意等高处截面的面积相等,它们的体积也相等。在今天看来颇为简单的道理,1000多年前得来并不容易:三国刘徽、南北朝祖冲之等人都进行过类似的研究,但最终没有进展。祖暅出奇制胜,不断创新,终于找到这种最简捷的方法。“祖暅定理”一直在世界数学史上遥遥领先,直到1000多年后,意大利数学家毕华列利才得出类似结论。

祖暅的一生也如他的科学成就般辉煌吗?答案是否定的。

 

祖暅原理示意图

“祖暅定理”示意图(网络图)

 

2、坎坷人生路

生活在战争频发年代的祖暅虽然想摒除世事杂念,全心扑在科研上,但结果并不如意,相反还一生坎坷。公元514年,梁武帝为对抗北魏军队的进攻,便决定在淮河上修筑一个浮山堰,以期淹没被北魏占领的寿阳城(今山西境内)。祖暅被任命为工程负责人后,觉得兹事体大,便认真进行实地考察。他感觉问题比较严重,便向武帝建言:“淮河沙土稀松,建筑容易,但如浮山堰遇大水倒塌,后果将不堪设想!”

染武帝求胜心切,不但不听忠言,还调20万士兵筑堰。祖暅含泪领命。很快,浮山堰筑起来了,寿阳城也被淹没了。一段时间后,天降大雨,浮山堰化为鸟有,洪水夺走了淮河沿线10多万村民的生命。自然,祖暅成了替罪羊,锒铛入狱。

10年后,祖暅出狱,投奔萧综(梁武帝之子);公元525年,萧综投降北魏,祖暅再度沦为阶下囚。十数年的狱中生活,几乎打垮了这位伟大的数学家。一个个不眠之夜,祖暅辗转反侧。他不止一次地面壁思索:父亲为国家做出那么大的贡献,难道自己就一辈子当阶下囚?屈原一身才学,为什么最后要沉湖自杀呢?司马迁身受腐刑,为什么不选择轻生呢?一番番灵魂拷问后,祖暅豁然开朗:人之所以为人,就是因为人有坚强的意志,有克服一切困难的决心和勇气。二次出狱的他重新拾起笔来,发愤著书,先后写有目录学方面的著作《术数》,度量衡方面的著作《权衡记》,还有一本《欹()器漏刻铭》。

 

3、英雄后人

值得一提的是,祖暅除了有一位伟大的父亲,还有一个文武全才的儿子祖皓。祖皓少年时便得父亲真传,尤其精通天文和数学。他任广陵郡太守(相当于今江苏省都县县长)时,深受百姓爱戴。在著名的侯景之乱中,祖皓派兵死守广陵。城破之日,叛军把他捆在木桩上,射成刺猬,然后处以“车裂”之刑。祖皓兄弟子侄一同被害的共16人,只有个别化装改名得脱。中国历史上,这样一个为祖国科技事业发展做出重大贡献的科学世家,就这样成了战争的牺牲品。

无论如何,祖暅在天如有灵的话,一定为有这样地英雄后人而笑慰!

科学人小档案:

 

  • 姓名:祖暅
  • 简介:祖 暅(gèng),又名祖暅之,字景烁,是我国南北朝时代的数学家、科学家祖冲之的儿子。同其父一起圆满解决了球面积的计算问题,得到正确的体积公式,即著 名的“祖暅原理。该原理在西方直到十七世纪才由意大利数学家卡瓦列利﹝BonaventuraCavalieri﹞发现,比祖暅晚一千一百多年。
  • 名言:火,阳精也。地,阴主也。地燃,越阴之道,行阳之政,臣下专恣,终以自害。


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