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第175章 大气压与圆周率

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林祖恒不论干什么,脑子里总想数学题。有一次,父亲让他到街上去买东西。街上人欢马叫,沸沸扬扬,可他低着头思考着一道数学题,完全不在乎街道的嘈杂。

他身边没有带纸和笔,如何才能把这道题演算出来?就在他着急之际,突然,他发现前面有一块很像学堂教室里的小黑板,便立即跑近了黑板。从地上捡起一块硬土块,把这道题写在了黑板上,并开始演算起来。

此时,黑板向前移动了一点,林祖恒也跟着移动一点,却还继续写着。之后,那黑板移动越来越快,他再也跟不上了,这才不得不停下来认真观看。哎呀,原来不是黑板,而是一辆马车的后箱板。

回卧牛城月余后的某一日,秋日艳阳高照,郭风正在院内晒着太阳,思索着如何开创出新的能量攻击手段。

林祖恒兴冲冲的跑进了庭院,边跑边大声喊道:

“老师,老师,我证明了圆周率在3.141到3.142之间。”

他的叫喊声惊醒了在郭风不远处假寐晒太阳的小黑,小黑不满的鸣叫一声,扇动几下翅膀,掀起了一股巨大的旋风,迎面直向林祖恒。林祖恒被突起的大风刮得措手不及,“啪”得一声摔在了地上。

看着狼狈爬起的林祖恒,小黑得意的鸣叫几声,翅膀张开作出扇动的动作。郭风笑骂一声:

“小黑,你又调皮了!”

小黑低鸣一声,眼神挑衅地看了看林祖恒,然后一摇一摆地走开了。郭风看着拍打衣裳上尘土的林祖恒道:

“祖恒,没摔伤吧?”

林祖恒躬身作揖行师礼道:

“没事!没事!”

“你是如何证明圆周率的?说来听听!”郭风轻轻颔首道。

一听到“圆周率”,林祖恒两眼发光,脸蛋通红,他嘿嘿一笑到道:

“老师,学生用的是笨办法,先在地上画了一个半径为一米的圆,而后用一根绳子沿圆的周长摆放一圈,测量出绳子的长度,最后用绳子的长度除以二便得出了圆周率。”

郭风惊讶的看着他,这家伙有想法,想当初老师教了他们圆周率之后,没有学生去质疑或想办法证明圆周率的大小,一切是认为理所当然。

赞许的点点头,郭风鼓励道:

“很好!敢于怀疑前人,勇于动手证明,是做学问必备的精神。”

“老师给你讲一个故事,圆周率又叫祖率。很久以前一位伟大的数学家将圆周率精确计算到了3.,于是,他将圆周率定在3.到3.这‘上下二限’之间。”

“这是一个巨大的进步,很古时候,人称‘径一周三’,即圆周率为三,之后有人精确到3.1547,随后一个叫张衡的大数学家精确到了3.1466,再后来另一个数学家刘徽,他认为最精确的应是3.144。科学是一代又一代人站在前人的肩膀之上发展起来的。”

“老师,祖冲之前辈用什么方法计算出如此精确的圆周率的?”林祖恒眼冒星星,好奇的问道。

“祖冲之采用的是几何法,他利用古人提出的‘割圆术’理论,他在地上画了一个直径为一丈的大圆,将圆割成六等分,然后再依次内接正12边形、正24边形、正48边形……每一次,他都按勾股定理摆出乘方、开方等式,一一求出多边形的边长和周长。”

“他夜以继日地分割着圆,计算着。这天,他割到第四次,圆周已被分为九十六份,求学问真乃如同攀险峰,愈登愈难。当年的数学家刘徽就是此止步于此,其将得到的3.14定为最精准的数据。”

“祖冲之看着地上那个大圆,那内接的九十六边形,与圆都快接近于重合了。能算到这一步已着实不易,但祖冲之没有放弃,继续行。”

“如此,就这样不知又过了多少天,只知花开花落,月缺月圆,祖冲之将地上那个大圆直割到两万四千五百七十六份,这时的圆周率已经精确到了3.。”

“此刻,祖冲之知道这样不断割下去,内接多边形的周长还会增加,更接近于圆周,但这已到了小数点后第8位,再增加也不会超过0.00000001丈,所以圆周率必然是3.是再3.之间,于是,祖冲之就把圆周率定在这“上下二限”之间。”

林祖恒听着,崇拜的两眼冒光,恨不得立刻见到这个伟大的数学家,顶礼膜拜一番。祖冲之的“割圆法”令他茅塞顿开,犹如醍醐灌顶。

他呆坐在院内,良久大叫一声:

“老师,学生验算去了。”

林祖恒激动之下也没朝郭风行礼,急匆匆夺门而出。郭风见他如此,也不在意,微笑着摇摇头,割圆术的计算相当繁复,在祖冲之一千多年后有了分析法,用无穷乘积式等方式将圆周率的值突破一百位小数大关,而在计算机时代,圆周率已经到小数点后几十万亿位了。

以后待林祖恒有一定的数学基础后再教他,郭风想道,他继续研究攻伐之法。

且说林祖恒边走边寻思:祖冲之画了个一丈的圆,我便画一直径十米的圆,且将其半径设为单位一。

他不愧为数学的天才,直径越大的圆越便于分割,精度也越精确。半径不管是多少,假设其为单位一,如此便于计算。缘由圆周率与圆的大小无关,其是一个常量而已。

林祖恒回到家,招来几个侍从协助。一个偌大的庭院内,一众人在忙碌着。庭院的中央位置垂直打入了一个铁柱,深达数米。铁柱上套着一个铁环,铁环连着一根五米长的铁臂,铁臂的一头固定着一个硕大的铁钉。

数人推着铁钉缓缓沿铁柱运动,庭院的地砖上留下了一个深深的痕迹,一个巨大圆完成了。而后又以圆上任意一点为圆心,以同等的圆的半径为半径画弧,与圆相交两点,该两点与之前一点皆为圆之六分点。

连接其中相邻两个点形成一条线段,接着作该线段的垂直平分线,垂直平分线与圆相交两个点,将离线段较近的那个交点与线段的一个端点连接,得出一条十二分线段……

而后,二十四分,四十八分……

如此循环分割下去……

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