書歸正傳。
祖沖之生於公元429年的建康《今南京》,此時這裡是南朝劉宋的都城。
自從西晉末天下大亂,北方名士衣冠南渡、東晉立國以來,形成了中國歷史上僅有的一段強調家族出身的『門閥政治』時期。
今侃以往的文章裡寫過幾篇關於世界上『家族與政治』的文章,也偶爾提到過中國歷史上這一特殊政治生態的歷史。
與現在世界上的一下『家族政治』相比,其實東晉以來的門閥政治更甚。
而祖沖之正是出生於這一時期,這也意味著,基本從他出生的那一刻起,就註定了他往後的人生道路。
祖沖之的祖父祖昌在劉宋時期任大匠卿,掌管國家級別的土木建設,放到現在至少也是個國營建設集團老總。
當然了,大匠卿本身不止是行政官員,更要掌握相關技術才行。
而祖沖之的父親祖朔之,雖然官職不高,卻也是學識淵博之人。
那個年頭還沒有科舉考試,祖朔之空有一身學問,也報效無門,不過依然憑借自己出眾的學識,得了個『奉朝請』的名頭。
這個『奉朝請』並非官職,顧名思義,奉朝廷之命相請。
大致可認為是現在的學術領頭人,智庫專家一類,會受到國家的邀請。
祖沖之就是在這樣學術氛圍濃厚的家庭裡長大的。
很多80、90後的朋友小學時候一定學過一篇課文叫《數星星的孩子》,講的是張衡孩提時代對於天文學表現出的濃厚興趣。
祖沖之跟這位中國歷史上著名的科學家一樣,在很小的時候就對天文地理、土木建築等等產生了濃厚興趣。
南北朝時期算是中國歷史上非常重視科學研究的一個時期,劉宋更是專設有『華林學省』作為專業的學術機構。
這裡的人沒有官職、不領俸祿,隻有一些補貼和科研經費。
年紀稍大些,已經靠著聰明才學有了一定名氣的祖沖之,在宋孝武帝的賞識下,進入了華林園學習。
華林園是當時著名的貴族學校,雖然在南北朝尊佛的大背景下珍藏了許多佛教典籍,但同樣十分註重儒道、文史、科學著作的收納。
華林園
根據歷史的記載,華林園作為類似於後來『國子監』的國家高等學府,可不僅僅註重枯燥理論的學習,更十分重視實踐,包含了許多觀測、計算等科目。
這對於從小就對天文和土木興趣濃厚、耳濡目染的祖沖之來說,簡直如魚得水。
在那個學習是為了實用而不是考取功名的年代,祖沖之極大地發揮了他的才能。
宋孝武帝作為劉宋歷史上荒淫殘暴的一位君主,卻對祖沖之十分賞識,不僅讓他進華林園學習,還賜給了他車馬宅院等等。
雖然沒有確切的歷史證據,但我相信祖沖之一定是在一些科學技術方面做出了重要成績。
大明五年《公元461年》祖沖之被外派為官,幾年時間裡,祖沖之雖然換過幾個地方,但也隻是當個小官。
畢竟他是個技術人才,非要讓他搞行政工作,有點難為他了。
對祖沖之個人而言,他對這段為官經歷也不甚上心,史書上對他的官場經歷記載也很少,說起來甚至有點不務正業:祖沖之在這段時間裡,仍然潛心於科學研究,尤其將重點放在天文歷法上面。
祖沖之對於歷法的研究,其實成果更大於為人所知的數學的。
這裡需要稍微講一下中國歷法的發展。
早在商朝時期,中國便已經有了天文觀測的記錄,甲骨文中已有幹支的記載和歲月的概念。
在此後的西周、春秋戰國,直至秦漢古代歷法也有了重要發展。
到了漢武帝時期,中國古代第一部完整的歷法——《太初歷》第一次出現。
此後亦有更加精確的演化。
但是一直到祖沖之所處的南朝時期的《元嘉歷》,古代歷法中有一個非常大的錯誤:認為太陽每年的同一時間,相對於地球處於同一位置,這其實是有誤的。
因為對於各天體來說,不僅有公轉,還有自轉,兩者的時間並不以整數倍存在。
即地球相對於太陽的經過一年公轉相同時,地球上的地區會因為自轉有一定差異。
從小熱愛天文的祖沖之敏銳地發現了這一點並將之應用於歷法。
在祖沖之所寫的《大明歷》中《南朝宋孝武帝年號大明》,將太陽直射南北回歸線的時間和地球繞太陽公轉一周的時間進行了區分,即回歸年和恒星年,測得歲差45年11月差1度,定一個回歸年為365.2428148天,這和現代天文學家所測僅僅相差46秒。
直到祖沖之去世後700餘年的南宋《統天歷》,才測得了更加準確的數據。
什麼叫超越時代的天才?
祖沖之就是超越時代的天才。
編寫《大明歷》時,祖沖之隻有三十三歲。
但令人可惜的是,雖然年紀輕輕的祖沖之便寫出了更為精確的歷法,但南朝劉宋初以來的各朝各代,並不十分重視。
直到祖沖之去世後的10年,他精心所著的成果才開始真正應用。
九章算術
除《大明歷》和圓周率外,祖沖之還著有古代十分重要的數學著作《綴術》。
作為古代為數不多的數學專著,《綴術》的地位本不應低於著名的《九章算術》。
除了記載他本人以及他的兒子祖暅的數學思想和方法外,順便還對《九章算術》做了許多修正。
其中用來計算圓周率的籌算法,便是祖沖之所創。
直到唐朝時期,《綴術》都還是中央高等學府的學習科目,甚至還遠播海外,抵達日本。
但令人可惜的是,《綴術》在五代十國的戰亂中失傳了。
前面也講過,祖沖之的祖父官職為大匠卿,負責土木建造,在華園林的學習教育中,實踐的意義也遠大於理論研究。
祖沖之作為科學大家,更為難能可貴的便是同時擁有實踐和理論的高超能力。
在祖沖之的研究生涯裡,之所以經歷三朝而皆受賞識,蓋因如此。
劉宋開國皇帝劉裕靠著北方帶來的指南車無往不利,開疆拓土留下這片江山,卻因後世的太平而荒廢。
祖沖之不僅修復了指南車,甚至還將其進行了改進,不止能指示方向,還增添了更好的機動和環境適應能力。
此外,祖沖之還發明了農業用具水磨,還懂造船!能如此全面研究理論與實踐的,除了祖沖之,我隻能想到那位號稱『穿越者』的達芬奇。
祖沖之發明的水碓磨
另:南北朝時期雖然是歷史上戰亂頻發的一個年代,但同時也是一個科學技術快速發展的年代。
在這個時期裡,誕生了中國古代多位著名科學巨匠,如著有《齊民要術》的農學大家賈思勰和著有《肘後備急方》的醫學大家葛洪。
劉宋明帝時期,在建康設立了中國最早的中央科學研究機構——總明觀,祖沖之也曾在此任職和研究學習。
題目中之所以稱祖沖之為古代中科院大佬,就是這個原因。
如果有興趣的話,以後可以多為讀者朋友們介紹幾位中國古代的科學家。