刘徽数学家简介(刘徽数学家的故事)

刘徽,山东淄川,魏晋之际的数学家,也是中国古代杰出的数学家。并撰有《海岛算经》、《九章重差图》。对先秦至两汉时期中国数学的成就,作了系统的阐发和理论总结,并提出许多创造性的见解,从而把我国古代数学提高到一个新水平。

刘徽数学家简介(刘徽数学家的故事)

刘徽治学严谨,刻苦自励,自幼到长,研究《九章》,最后为之作序。他孜孜不倦,倾毕生精力,勤于数学研究探索。他不迷信古人,不生吞活剥地背诵经典,而是寻根究底,小时候的刘徽在偶然中看到了石匠在切割石头,看着看着竟觉得十分有趣,就站在一边,细细地观察起来。

刘徽看到,一块方形的石头,先由石匠切去了四个角,四角的石头瞬间就有了八个角,然后再把这八个角切去,以此类推,石匠一直在把这些角一个一个地切去,直到无角可切为止。到最后,刘徽就发现,本来呈现方形的石块,早在不知不觉中变成了一个圆滑的柱子。

石匠打磨石块的事情,每天都在发生,但就是这样的一件小事,让刘徽瞬间茅塞顿开,看到了别人没有看到的事情。刘徽就像石匠所做的那样,把圆不断分割,终于发明了“割圆术”。

刘徽从偶然事件得到了启迪,从中联想到了计算圆周率的方法,进而发明了“割圆术”,为计算圆周率提供了一套严密的理论和完善的算法。

刘徽数学家简介(刘徽数学家的故事)

他的割圆术、圆周率近似值、四棱锥体积公式证明、出入相补原理等,都为古代数学的发展做出了杰出的贡献。他处理球体积间题的方法,为祖冲之父子解决这一问题提供了正确途径。《海岛算经》发展了传统的重差术和勾股测量法。

刘徽主要生活在三国时代,可能死于晋初。《九章》原序说,“徽幼习九章,长再详览。观阴阳之割裂,总算术之根源,探绩之暇,遂悟其意。是以敢竭顽鲁,采其所见,为之作注。”由此可知,刘徽为《九章》作注时年事已较长。后来,宋徽宗大观三年(1109年)礼部太常寺追封古代数学家爵位,封其为“淄乡男”。研究《九章》,最后为之作序。《九章算术》是现存最早的中国古典数学名著,它系统总结了先秦至两汉时期中国数学的重大成就,是中国古代数学体系形成的显著标志。全书分为9章,采用间题集形式,收集了246个数学问题和有关解题方法。《九章》涉及的数学理论门类繁多,但原书的编排体系,以及它的算法表达形式,使人难以了解其各种算法的数学原理及其内在的逻辑联系。刘徽的注释是具有高度创造性的科学论文。他一面阐述每个具体算法的理论依据,一面揭示各种算法之间的内在联系,使之成为一严谨、完整的理论体系。

刘徽数学家简介(刘徽数学家的故事)

西汉时期,主张盖天说的天文学派有一种测量太阳高、远的方法,当时的数学家称其为“重差术”,曾作为“算术”中一个科目的名称。可是,到了刘徽时代此术几乎失传。刘徽通过对天文测量原理的深入钻研,使此术得以再现和发展。他运用“类推衍化”的方法,使重差术由重表、累矩的两望(两次测望),发展为“三望”、“四望”。测望问题在古希腊已有发现,但所测只限于一望。欧洲在15、16世纪的著作中,也只有两次测望的记载。可见刘徽在古代测望问题方面的成就是卓著的。刘徽是当时世界上最杰出的数学家。他在这方面的著作,对后世数学的发展有着至关重要的影响,同时也奠定了他在数学界不可动摇的地位,也为数学界留下了最为宝贵的文化遗产。

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