我国古代有哪些数学家,物理学家?他们的贡献是什么?

祖冲之(429~500)-中国南北朝时代南朝数学家、天文学家、物理学家,范阳遒(今河北涞水)人。
  祖冲之的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一个管理朝廷建筑的长官。祖冲之长在这样的家庭里

本文最后更新时间:  2023-05-23 10:27:02

中国历史上的科学成就,远远超过了同时期的欧洲,特别是15世纪前更是如此,李思孟等的《科学简史》根据有关资料统计得知,中国古代科技成果属于世界第一的共有200多项,其中数学占15项、物理占20项。中国古代算术的研究成果,早已孕育了后来西方数学才涉及的思想方法,近代领先世界的数学成果、许多都是以华人数学家命名的。中国古代物理学的发展是持续的,与西方物理学时而沉寂时而兴盛的发展过程是有明显区别的,中国物理学发展的后劲不足,与历史时期中的知识阶层对从事科学活动的选择有关,与传统教育中不重视“格物致知”、而只愿适应一个固定的社会制度有关。中国古代科学的发展,为中国乃至世界的科技发展确定了大方向。

一、中国古代著名数学家及其主要贡献:

1、刘徽:(生于250年左右)、三国后期魏国人,是中国古代杰出的科学家,是我国古典数学理论的奠基者之一,他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》是我国最宝贵的数学遗产。

《九章算术》是中国古算术书中的标志性著作,意味着中国古代以算筹为工具的数学体系已经形成,他选择246个问题,并根据解题方法和应用范围的不同而分九类,每一类编成一章,并据此取名。在当时是最先进的应用数学、其成果处于世界领先水平。其中一元二次方程和联立一次方程的解法早于欧洲1500多年。在几何方面,他提出了“割圆术”,并利用“割圆术”科学地求出了圆周率兀=3.14的结果,刘徽在割圆术中贡献可视为中国古代极限观念的佳作。

《海岛算经》一书中,刘徽精心选编了九个测量问题,这些题目的创造性、复杂性和富有代表性都在当时为西方所瞩目。

2、祖冲之:字文远(公元429年一公元500年),南北朝时期、汉族人,是我国古代杰出的数学家、科学家,在数学方面他写了《缀术》一书,被收入著名的《算经十书》中,作为唐代国之监算术课本、已失传。祖冲之在数学上的杰出成就是关于圆周率的计算,他在前人成就的基础上、反复演算求出兀在3.1415926与3.1415927之间,并得出了兀分数形式的近似值,这是古代数学史上的一种奇迹。祖冲之计算得出的密率、外国数学家得出同样结果已是一千多年以后的事了,因此一些外国数学史专家把兀二叫做\"祖率\"。

祖冲之从亲自测量计算的大量资料中、对比分析发现了过去历法的严重误差,他在三十三岁时成功地编制了《大明历》,开辟了历法史的新纪元。

祖冲之还和儿子祖暅一起解决了球体积的计算,他们当时采用的一条原理是\"幂势既同、则积不容异\";这一原理在西方文献中被称为\"卡瓦列利原理\"、但这是在祖氏以后的1千多年才由卡氏所发现。为纪念祖氏父子对这一原理的重大贡献,大家也称这原理为\"祖暅原理\"。

3、张丘建:北魏时清河人,《张丘建算经》约成书于公元466一485年间,有最小公倍数的应用、等差数列各元素互求以及\"百鸡术\"等主要成就。\"百鸡术\"是世界著名的不定方程问题,13世纪意大利斐波那契《算经》、15世纪阿拉伯阿尔、卡西《算术之钥》、等著作中均出现有相同的问题。

4、赵爽:东汉约(182一250年)我国历史上著名数学家、天文学家,相传著有《周髀算径》、该书在内容上分两部分,一是讲勾股定理和在地面上的勾股测量。二是讲学数学的方法,用勾股定理测量天体的计算,该书用勾股定理测算地面上的高、深、远、近相当精确。

5、朱世杰:字汉卿(1300前后)寓居燕山,著有《算学启蒙》、《四元玉鉴》,其中《算术启蒙》曾流传海外,影响了朝鲜、日本数学的发展,《四元玉鉴》是中国宋元数学高峰的又一个标志。

6、贾宪:北宋人,中国古典数学在宋元时期达到了高峰,这一发展的序幕是\"贾宪三角\"的发现及与之密切相关的高次开方法的创立。

贾宪约于1050年左右完成了《黄帝九章算经细草》;原书佚失,但在杨辉《详解九章算法》中录有贾宪进行高次幂开方的“增乘开方法”,贾宪三角在西方文献中称\"帕斯卡三角\",1654年为法国数学家β.帕斯卡重新发现。

7、杨辉:我国南宋时期的数学家,所著数学书共5种21卷,他在\"纂类\"中并将《九章算术》246个题目、按解题方法由浅入深进行分序。

8、秦九韶:(约1202一1261年)、四川安岳人,秦九韶与李冶、杨辉、朱世杰并称宋元数学四大家,1247年他写成著名的《数学九章》、全书共18卷、81题、分九大类,其重要的数学成就\"大衍总数术与正负开方术\"使这部宋代算经、在中世纪世界数学史上占有突出的地位。

9、李冶:号敬斋(1192一1297年)于1248年撰成《测圆海镜》,其主要的目的就是说明用开元术列方程的方法,\"开元术\"与现代代数中的列方程法相类似。

10、徐光启:我国明代科学家,他翻译的欧几里得《几何原本》中的初等几何学,在20世纪初成为中等学校必修科目。\"几何\"这一数学专业名词也是他首先使用的。

二、中国古代著名物理学家及其主要贡献:

1、墨翟:早在二千多年前,墨翟便对光的直线传播、平面镜、凹面镜、球面镜等成像光学现象进行了论述。其中他对光线通过针孔能成倒像的理论、曾被收入现代初级物理课本。另外、他还论述了圆的定义、力和重量的关系等自然科学的探讨。

2、沈括:(1031一1195年)期间著有《梦溪笔谈》;沈括的成就是多方面的,他提倡的新历法与今天的阳历相似。特别是在物理学方面,他记录了指南针原理及多种制作方法,他发现地磁偏角的存在比欧洲早了四百多年。他还阐述了凹面镜成像的原理,并对共振等规律加以了研究,他在天文学、地质学、医学等方面均有成就。

3、郭守敬:其历法著作有《推步》《立成》《历议拟稿》等十四种、共105卷,他为修历设计和监制的新仪器有简仪、高表、候极仪、浑天象、玲珑仪、仰仪、食仪等12种,在大都,郭守敬通过三年约二百次的晷影测量,定出圣元十四年至十七年的冬至时刻,他又结合资料归算出一归年长度为:365.2425日,这个值同现今的世界通用公历值一样。为纪念郭守敬的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为\"郭守敬环形山\",将小行星2012命名为\"郭守敬小行星\"。

4、宋应星:在《论气》篇中,他深刻阐述了发声原因及波,并通过对各具音响的具体分析,研究了声音的发生和传播规律,并提出了声是气波的概念。

5、赵友钦:(1279一1368)宋元物理学家,著有科学著作《革象新书》,这本书有一篇为《小罅光景》的文章、罅:\"就是小孔或狭缝\",赵友钦做了一系列实验,研究小孔成像规律,以及由此产生的物理现象。

6、张衡:东汉中期浑天学说的代表人物之一,他指出月球本身并不发光,月光其实是日光的反射,他还正确地解释了月食的原因,并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢、与距离地球远近的关系。

张衡观测记录了两千五百颗恒星,创造了世界上第一架、能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪,第一架测试地震的仪器\"候风地动仪\",他发明的\"地动仪\"也是世界公认的最早的测定地震方向的仪器。他还创造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等。共著有科学、哲学、文学著作三十二篇,其中天文著作有《灵宪》和《灵宪图》,为了记念张衡的功绩,人们将月球背面的一个环形山命名为\"张衡环形山\"将小行星1802命名为\"张衡星\"。

总之、科学技术史构架了一座沟通科技与人文的桥梁,科学传统的演变与世界历史紧密相连,人类社会的每一项进步都伴随着科技的进步,战争、宗教、制度、经济、哲学、艺术等人文因素无一不鲜活地存在于科学变革的每一个环节,全球视野下的科学技术史、不但是人类探求真理的历史,还是人类探求正义与和平的历史。

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