
在武侠小说《群英会》中,儒生陆云练武练到疯狂,试图寻找“仁”的宗教意义。有一天,他开悟了,“画圆为方,仁之风也”。他找到了圆的替代品——一个正七边形,一个正十七边形,一个正十七边形,但看起来像正方形而不是正方形。如果一个圆不是圆的,他找到了一个圆。
方圆的思想不仅见于武侠小说,也涉及禅宗研究。“方圆之人”是无数哲学家毕生追求的禅境。圈内圈外,既能忘治国平天下之志,又能和谐协同作战。其实方圆的理论存在于数学中,圆周率就是最好的证明。说到圆周率,我们都知道它是一个圆的周长和直径的固定倍数关系,是一个无限无循环的小数。小时候我们都习惯背圆周率的值,3.1415926…但是,你知道这个复杂的数字是怎么来的吗?这和“方圆”有什么关系?
人们很早就注意到圆周率的存在。在生产活动中,人们观察到一个轮子的长度(即一个圆的周长)与其直径之间存在固定的关系。通过粗略的测量和计算,发现一个圆的周长总是直径的三倍以上。最早的记载见于约2000年前的《周吉演算经》,其中提到“星期三为第一径”,这是古代的率。渐渐地,人们发现古率有很大误差。圆周率应该是“一个圆直径,比周三多”,但剩下多少没有统一意见。
直到三国时期,刘徽发明了一种计算圆周率的科学方法,即“切圆法”。所谓割圆,就是把一个正多边形在一个圆内接的边数不断加倍,求这个圆的周长。这很容易理解。既然无法直接算出一个圆的周长,那就求它的近似值。如何接近它?使用与正多边形内接的圆,随着正多边形边数的增加,会更接近圆的边数,计算会更接近真实值。刘辉一直努力,直到发现内接的96边圆是π=3.14。无独有偶,古希腊著名数学家阿基米德也用近似法求圆周率。他分别计算了外接圆和内接96边圆,给出了圆周率的值域。不得不说,大师的智慧和毅力是常人无法企及的。
祖冲之
之后祖冲之更加厉害。他站在前人的肩膀上,经过不懈的研究和反复的演算,得到了π的值到3.1415926和3.1415927之间,并给出了π的两个分数形式的近似值,近似率为22/7,秘密率为355/113。具体祖冲之用什么方法算出这个结果,现在不得而知,但如果按照刘徽的“切圆”法,要得到如此精确的结果,算出圆的内接16384边多边形,那就令人惊讶了。
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