本篇叙述南北朝时期的两个科技文化名人:祖冲之和颜之推。

祖冲之(429-500)和颜之推(531年-约595年)是先后次序的南朝人,两人都经历了南北朝时期的分裂的动乱年代。

祖冲之祖籍今河北水县西晋末期,北方发生大规模战乱,祖冲之的先辈从河北迁徙到江南,并在江南定居下来。429年(南朝宋元嘉六年)祖冲之就出生在江南建康(今南京)。

祖冲之一生钻研自然科学,其主要贡献在数学、天文历法和机械制造三方面。

精确圆周率

祖冲之算出圆周率(π)的真值在3.1415926和3.1415927之间,相当于精确到小数第7位,简化成3.1415926。祖冲之因此入选世界纪录协会世界第一位将圆周率值计算到小数第7位的科学家。祖冲之对圆周率数值的精确推算值,对于中国乃至世界是一个重大贡献。

圆周率的应用很广泛,尤其是在天文、历法方面,凡牵涉到圆的一切问题,都要使用圆周率来推算。如何正确地推求圆周率的数值,是世界数学史上的一个重要课题。

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祖冲之像

 天文历法

在天文历法方面,祖冲之在长期观测、精确计算和对历史文献深入研究的基础上,公元462年,祖冲之33岁,创制了《大明历》。人类观察从月圆到月圆(即一个朔望)的天数比较简单,但要计算得十分精确是很不容易的。祖冲之把一个朔望计算精确到了29.5309日,这就为阴历几年一闰为最佳方案打下了基础。《大明历》突破了沿袭很久的19年7闰的传统方法。19年7闰的闰数多了一点点,每二百年就要差一天,因此,祖冲之提出了391年144闰月的新闰法。

《大明历》中使用的数据,大多依据长期实测的结果,相当精确。按照祖冲之的数据计算,地球公转一年为365.24281481天。《大明历》编成后上表给宋孝武帝刘骏,却遭到宠臣戴法兴之流的压制和反对。祖冲之著《历议》一文予以驳斥。他死后十年即公元510年才得以施行。

祖冲之对木、、火、金、等五大行星在天空运行的轨道和运行一周所需的时间,也进行了观测和推算,给出了更精确的五星会合周期。

进入隋朝张胄玄在祖冲之研究的基础上进一步完善,形成《大业历》。大业历的回归年长365又42640分之10363天,朔望月长29又1144分之607天,在410年中设置151个闰月,测算出日食或月食的程度,破除了人们对日月食的迷信。

机械制造

祖冲之设计制造过水碓磨、铜制机件传动的指南车千里船、定时器等。

祖冲之改良了水碓磨。在西晋初年,杜预改进发明了“连机碓”和“水转连磨”。一个连机碓能带动好几个石杵一起一落地;一个水转连磨能带动八个磨同时磨粉。祖冲之又在这个基础上进一步加以改进,把水碓和水磨结合起来,生产效率就更加提高了。这种加工工具,中国南方有些农村还在使用着。

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水碓无人日夜舂

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和水碓的联动

祖冲之还设计制造过一种千里船,史载“又造千里船,于新亭江试之,日行百余里”。它可能是利用轮子激水前进的原理造成的,一天能行一百多里。

为纪念这位伟大的古代科学家,1967年,国际天文学家联合会把月球上的一座环形山命名为“祖冲之环形山”。1964年11月9日,为了纪念祖冲之对中国和世界科学文化作出的伟大贡献,紫金山天文台将1964年发现的,国际永久编号为1888的小行星命名为“祖冲之星”。

 

颜之推,汉族,原籍琅邪临沂(今山东临沂市),生于建康(今南京市)的一个士族官僚之家,生活在南北朝至隋朝期间。548年,侯景之乱爆发,颜之推被俘,因侯景行台郎中王则相救未被杀害,囚送建康。552年,侯景败死,之推获释还江陵。萧绎江陵自立,他在后梁担任散骑侍郎,奉命校书。554年,西魏攻陷江陵,再次被俘,迁移长安;后投奔北齐,历20年,官至黄门侍郎。公元581年,他又于隋文帝开皇年间,被召为学士,不久以疾终。

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颜之推像

颜之推自叹“三为亡国之人”,行踪遍及江南、河北、关中,又死在南北统一之后的隋开皇年间,所以经验、阅历都较丰富,非南朝或北朝局促一隅的高门士族所可比拟。

他结合自己从小学到的家庭教育和切身经历,写了一本《颜氏家训》在家庭教育发展史上有重要的影响。在“序致”即序言中写道:到十八九岁,才稍加磨砺,只因习惯已成自然,短时间难於去除。直到二十岁以后,大的过错才较少发生,但还经常心是口非,善性与私情相矛盾,夜晚发觉清晨的错误,今天悔恨昨天犯下的过失,自己常叹息由於缺乏教育,才会到这一地步。回想起平生的意愿志趣,体会深刻;不比那光阅读古书上的训诫,只是经过一下眼睛耳朵而已。所以写下这二十篇文字,给你们作为鉴戒。

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颜氏家训译文插图

颜之推的教育思想之一是主张早教。他认为,人在小的时候,精神专一;长大以后,思想分散,不易学习。其二,人在年幼时期,心理纯净,各种思想观念和行为习惯尚未形成,可塑性很大。颜之推认为这个时期,儿童受到的好的教育与环境影响,抑或坏的教育与环境影响,都会在儿童心灵上打上很深的烙印,长大以后也难以改变。

颜之推强调学习要刻苦钻研,勤勉努力,他罗列了历史上许多动人事例,说明即使迟钝的人,只要勤学不倦,也可以达到学识精通和技艺熟练的程度。同时,他认为人的一生都要学习,应珍惜时光,年幼“固须早教”,少年也不可“失机”,晚年如果“失之盛年,犹当晚学,不可自弃”。他说早年学习“如日出之光”,前途无量;而“老而学者”,虽然如“秉烛夜行”,但总比“瞑目而无见”要好得多。

作为中国传统社会的典范教材,《颜氏家训》直接开后世“家训”的先河,是我国古代家庭教育理论宝库中的一份珍贵遗产。颜之推并无赫赫之功,也未列显官之位,却因一部《颜氏家训》而享千秋盛名,由此可见其家训的影响深远。

纵观历史,颜氏子孙在操守与才学方面都有惊世表现,光以唐朝而言,像注解《汉书》的颜思古,书法楷模、笼罩千年的颜真卿,凛然大节震烁千古、以身殉国的颜杲等人,都令人对颜家有不同凡响的深刻印象,更足证其祖所立家训之效用彰着。即使到了宋元两朝,颜氏族人也仍然入仕不断,尤其令以后明清两代的人钦羡不已。

《颜氏家训》继承和发展了儒家以“明人伦”为宗旨的“诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下”的传统教育思想。正由于此,历代统治者对《颜氏家训》非常推崇,甚至认为“古今家训,以此为祖”,以致大肆宣传,广为征引,反复刊刻,虽历经千余年而不消失。明代袁衷,专门研究家训,他说:“六朝颜之推家法最正,相传最远。”鲁迅周树人之弟周作人对颜之推和《颜氏家训》极为佩服,《夜读抄》里写了一篇《颜氏家训》读书笔记。

当然,《颜氏家训》毕竟是封建时代的产物,其封建性的糟粕不可忽视,诸如书中对封建纲常伦理的宣扬,对明哲保身的说教,以及对佛教因果报应的迷信宣传等,都有待读者滤之而后吸。


张正立评议:祖冲之在历史上是贡献瞩目的科学家,我们从小学历史课本就知道他了。颜氏家训贯穿儒家思想,为历代统治阶层所推崇。

宋:能把月圆到月圆的时间计算的如此准确,使得阴历成为一种完全成熟的历法,这个历法也考虑到了地球的公转,是一种阴阳历,想想真让后人佩服。