Zu Chongzhi - Zu Chongzhi

Zu Chongzhi | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tradiční čínština | 祖 沖 之 | ||||||||
Zjednodušená čínština | 祖 冲 之 | ||||||||
| |||||||||
Wenyuan (zdvořilostní jméno ) | |||||||||
Tradiční čínština | 文 遠 | ||||||||
Zjednodušená čínština | 文 远 | ||||||||
|
Zu Chongzhi (čínština : 祖 沖 之; 429–500 nl), zdvořilostní jméno Wenyuan (čínština : 文 遠), byl čínský astronom, matematik, politik, vynálezce a spisovatel během Liu Song a Jižní čchi dynastie. Byl nejpozoruhodnější pro výpočet pi mezi 3,1415926 a 3,1415927, což je rekord, který by nebyl překonán po dobu 800 let.
Život a práce
![]() | Tato sekce potřebuje další citace pro ověření.Říjen 2018) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
Chongzhiho původ byl z moderní doby Baoding, Hebei. Aby uprchl ze zpustošení války, přestěhoval se Zuův dědeček Zu Chang do Yangtze jako součást masivního pohybu obyvatelstva během EU Východní Jin. Zu Chang (祖 昌) v jednom okamžiku zastával funkci hlavního ministra pro budovy paláce (大匠 卿) v rámci písně Liu a měl na starosti vládní stavební projekty. Zuův otec, Zu Shuozhi (祖 朔 之) také sloužil soudu a za jeho erudici byl velmi respektován.
Zu se narodila v roce Jiankang. Jeho rodina se historicky zabývala astronomickým výzkumem a od dětství byl Zu vystaven astronomii i matematice. Když byl jen mladík, jeho talent mu vynesl mnoho pověsti. Když Císař Xiaowu z Liu Song slyšel o něm, byl poslán na akademii, Hualin Xuesheng (華林 學 省) a později Imperial Nanjing University (Zongmingguan) k provádění výzkumu. V roce 461 v Nanxu (dnes Zhenjiang, Jiangsu ), pracoval v kanceláři místního guvernéra.
Zu Chongzhi, spolu se svým synem Zu Gengzhi, napsal matematický text s názvem Zhui Shu (綴 述; "Metody interpolace"). Říká se, že pojednání obsahuje vzorce pro objem koule, kubické rovnice a přesnou hodnotu pi.[1] Tato kniha byla ztracena od Dynastie písní.
Mezi jeho matematické úspěchy patřily:
- kalendář Daming (大 明 曆) zavedený v roce 465.
- rozlišující hvězdný rok a tropický rok. Mezi těmito dvěma změřil 45 let a 11 měsíců na stupeň; dnes víme, že rozdíl je 70,7 let na stupeň.
- výpočet jednoho roku za 365,24281481 dnů, což je velmi blízko 365,24219878 dnů, jak je známe dnes.
- výpočet počtu překrytí mezi slunce a měsíc jako 27.21223, což je velmi blízko 27.21222, jak jej známe dnes; pomocí tohoto čísla úspěšně předpověděl zatmění čtyřikrát během 23 let (od 436 do 459).
- výpočet Jupiter rok asi 11 858 pozemských let, což je velmi blízko 11 862, jak je dnes známo.
- odvození dvou aproximace pí, (3.1415926535897932 ...), který je nejpřesnější aproximací pro π více než devět set let. Jeho nejlepší aproximace byla mezi 3,1415926 a 3,1415927, s 355/113 (密 率, milü, blízký poměr) a 22/7 (約 率, yuelü, přibližný poměr) jsou další významné aproximace. Výsledek získal aproximací kruhu s 24 576 (= 213 × 3) oboustranný mnohoúhelník. Pro tuto dobu to byl působivý výkon, zejména s ohledem na to, že počítací tyče pro záznam průběžných výsledků používal jen hromadu dřevěných tyčinek rozložených do určitých vzorů. Japonský matematik Yoshio Mikami vypíchnut, "22/7 nebylo nic víc než π hodnota získaná o několik set let dříve řeckým matematikem Archimedes, nicméně milü π = 355/113 nebyl nalezen v žádném z řeckých, indických nebo arabských rukopisů, a to až v roce 1585 holandský matematik Adriaan Anthoniszoon získal tuto frakci; Číňané vlastnili tento nejneobvyklejší zlomek po celé tisíciletí dříve než Evropa. “Mikami proto důrazně naléhal, aby tento zlomek 355/113 být pojmenován po Zu Chongzhi jako Zu zlomek.[2] V čínské literatuře je tato frakce známá jako „poměr Zu“. Poměr Zu je a nejlepší racionální aproximace na π, a je nejbližší racionální aproximace π ze všech zlomků se jmenovatelem menším než 16600.[3]
- zjištění objemu a koule tak jako πD3/ 6, kde D je průměr (ekvivalent 4πr3/3).
Astronomie
Zu byl uznávaný astronom, který vypočítal časové hodnoty s bezprecedentní přesností. Jeho metody interpolace a použití integrace byly daleko před jeho časem. Dokonce i výsledky astronoma Yi Xing (který začal využívat zahraniční znalosti) nebyly srovnatelné. Kalendář dynastie Sung byl zpět k „severním barbarům“, protože s nimi realizovali svůj každodenní život Da Ming Li.[je zapotřebí objasnění ] Říká se, že jeho metody výpočtu byly tak pokročilé, že vědcům dynastie Sung a vlivu Indo astronomům dynastie Tang to připadalo matoucí.
Matematika
Část série článků na |
matematická konstanta π |
---|
3.1415926535897932384626433... |
Použití |
Vlastnosti |
Hodnota |
Lidé |
Dějiny |
V kultuře |
související témata |
Většina velkých matematických prací Zu je zaznamenána v jeho ztraceném textu Zhui Shu. Většina škol argumentuje o jeho složitosti, protože Číňané tradičně rozvíjeli matematiku jako algebraickou a rovnicnou. Logicky vědci předpokládají, že Zhui Shu poskytuje metody kubických rovnic. Jeho práce o přesné hodnotě pí popisují zdlouhavé výpočty. Zu použila Liu Hui π algoritmus popsal dříve Liu Hui zapsat 12 288 gonů. Hodnota Zu pí je přesná na šest desetinných míst a po tisíc let poté žádný následný matematik tuto přesnou hodnotu nevypočítal. Zu také pracoval na odvození vzorce pro objem koule.
Vynálezy a inovace
Kladivové mlýny
V roce 488 byl Zu Chongzhi odpovědný za vybudování výletu poháněného vodou kladivové mlýny který byl zkontrolován Císař Wu jižního Qi během časných 490s.[4][5][6]
Kolesový parník
Zu je také připočítána s vynálezem čínských kolesových parníků nebo Qianli chuan na konci 5. století našeho letopočtu během dynastie Jižní Qi.[7][8][9][6] Tyto lodě dělaly z plavby spolehlivější způsob přepravy a na základě technologie stavby lodí své doby byly během éry Tang postaveny četné lodě s pádlovými koly, protože lodě byly schopné plavby vyšší rychlostí než stávající plavidla v té době i být schopen překonat stovky kilometrů vzdálenosti bez pomoci větru.[7]
Na jih směřující vůz
The jih směřující vůz zařízení poprvé vynalezl čínský strojní inženýr Ma Jun (kolem 200–265 nl). Bylo to kolové vozidlo, které zahrnovalo rané použití diferenciální převody ovládat pevnou figurku, která by neustále směřovala na jih, a umožňovala tak člověku přesně měřit jejich směrová ložiska. Tohoto účinku nebylo dosaženo magnetické (jako v kompas ), ale prostřednictvím složité mechaniky, stejného designu, který umožňuje stejné množství točivého momentu aplikovaného na kola rotující při různých rychlostech pro moderní automobil. Po Tři království zařízení dočasně vyřazeno z provozu. Byl to však Zu Chongzhi, kdo jej v roce 478 úspěšně znovu vynalezl, jak je popsáno v textech Book of Song a Kniha Qi, s pasáží z druhé níže:
Když Císař Wu z Liu Song tlumený Guanzhong získal jižně orientovaný kočár Yao Xing, ale byla to jen munice bez vnitřních strojů. Kdykoli se pohlo, muselo být uvnitř člověka, aby se otočil (obrázek). V období vlády Sheng-Ming Gao Di pověřil Zi Zu Chongzhi, aby jej zrekonstruoval podle starověkých pravidel. V souladu s tím vyrobil novou bronzovou mašinérii, která se bez zádrhelů otočila a rovnoměrně naznačila směr. Od dob Ma Jun taková věc nebyla.[10][11]
Literatura
Zu paradoxografická práce Účty divných věcí [述 異 記] přežije.[12][13]
Pojmenovaný po něm
- π ≈ 355/113 tak jako Zu Chongzhi π poměr.
- Měsíční kráter Tsu Chung-Chi
- 1888 Zu Chong-Zhi je jméno asteroid 1964 VO1.
- Šifra proudu Zuc je nový šifrovací algoritmus.
Poznámky
- ^ Ho, Peng Yoke, LI, QI a SHU, Hong Kong University Press, 1985. Vydání University of Washington Press, 1987. ISBN 0-295- 96362-X, str.76
- ^ Yoshio Mikami (1913). Vývoj matematiky v Číně a Japonsku. B. G. Teubner. p. 50.
- ^ Další "nejlepší racionální přiblížení" k π je 52163/16604 = 3.1415923874.
- ^ Liu, Heping (2002). ""The Water Mill "and Northern Song Imperial Patronage of Art, Commerce, and Science". Umělecký bulletin. CAA. 84 (4): 574. doi:10.2307/3177285. JSTOR 3177285.
- ^ Needham, Joseph (1965). Věda a civilizace v Číně, sv. IV: Fyzika a fyzikální technologie, s. 400. ISBN 978-0-521-05802-5.
- ^ A b Yongxiang Lu, ed. (2014). Historie čínské vědy a technologie, svazek 3. Springer. p. 280. ISBN 9783662441664.
- ^ A b Needham, 416
- ^ Selin, Helaine (2008). Encyklopedie dějin vědy, technologie a medicíny v nezápadních kulturách (2. vyd.). Springer (zveřejněno 16. dubna 2008). p.1061. Bibcode:2008ehst.book ..... S. ISBN 978-1402045592.
- ^ Wang, Hsien-Chun (1. ledna 2019). „Objevování parní energie v Číně, 40. – 60. Léta 18. století“. Technologie a kultura. Johns Hopkins University Press. 51: 38.
- ^ Needham, svazek 4, část 2, 289.
- ^ Kniha Qi, 52.905
- ^ 中国 大 百科全书 (第二 版) [Encyclopedia of China (2. vydání)] (v čínštině). 30. Encyclopedia of China Publishing House. 2009. s. 205. ISBN 978-7-500-07958-3.
- ^ Owen, Stephen (2010). Cambridge historie čínské literatury. 1. Cambridge University Press. p. 242. ISBN 978-0-521-11677-0.
Reference
- Needham, Joseph (1986). Věda a civilizace v Číně: Svazek 4, část 2. Cambridge University Press
- Du Shiran a He Shaogeng, „Zu Chongzhi“. Encyklopedie Číny (Mathematics Edition), 1. vyd.
Další čtení
- Needham, Joseph (1986). Věda a civilizace v Číně: Svazek 3, Matematika a vědy nebes a Země. Cambridge University Press.
- Xiao Zixian, vyd. (1974) [537]. 南 齊 書 [Kniha Qi ]. 52. Peking: Zhonghua Publishing. str. 903–906.
- Li Dashi; Li Yanshou (李延壽), eds. (1975) [659]. 南史 [Historie jižních dynastií ]. 72. Peking: Zhonghua Publishing. 1773–1774.