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回眸|茅以升与圆周率的故事

2023-03-14   北京市科学技术协会   阅读量:232

    今天是数学爱好者们背诵圆周率,畅谈数学的日子!2019年11月26日,联合国教科文组织在第四十届大会批准宣布,3月14日为“国际数学日”。这个日子也是“国际圆周率日”。

    中国土木工程学家、桥梁专家、工程教育家,中国科学院院士,北京市科协原主席茅以升对圆周率也颇有研究,还曾撰写《中国圆周率略史》和《西洋圆周率略史》两篇文章,并在中国科学教育界产生了深远的影响。

一生熟记百位圆周率

    茅以升幼时天资聪颖,文理成绩皆佳,记忆力超群。不论是文章、数字或故事,只要他集中注意力,都能很容易地记住。对圆周率,他学生时期就记到了小数点后的100位,到了八九十岁的耄耋高龄,仍然常常默写圆周率。茅以升基金会收藏的档案资料中,有两页茅老默写圆周率的手札,分别书于1974年元旦上午(78岁)与1986年生日(90岁整)。

茅以升手稿

为圆周率写史

    茅以升在少年时期,就对圆周率问题极感兴趣,他开始注意搜集有关圆周率的资料,想写一篇详细的圆周率史。为了支持《科学》杂志,同时有感于我国古代研究圆周率的成就不为世界所知,他写成《中国圆周率略史》一文,于1917年4月发表在《科学》第3卷第4期上。

《科学》期刊创刊号封面

    “古人的心血如流水般消逝,实在令人感慨!”茅以升写道。

    《中国圆周率略史》再现了中国古代数学的辉煌成就,昭示了中华民族的聪明才智,同时也表达了作者的民族自豪感。我们可以从中感受到茅以升那强烈的爱国心。

    《中国圆周率略史》发表后,很受好评。茅以升又搜集西方研究圆周率的历史资料,写成《西洋圆周率略史》一文,于1921年1月发表在《科学》第6卷第1期上。

    茅以升的《中国圆周率略史》率先介绍了日本数学史家三上义夫的研究成果并表示赞赏,高度评价并引进了“祖率”的称谓。茅以升指出:“在祖冲之的密率出现千年之后,西欧才有人发现这是最精密的圆周率……日本数学家三上义夫认为这个圆周率是中国人发明的,曾建议命名为祖冲之圆周率。如果世界上都能这样,也算对古代数学家们艰苦劳动的报答吧!”

    茅以升在《中国圆周率略史》一文盛赞“祖冲之的圆周率,求得精确、漂亮,世上罕见,可谓千古独绝。它皎皎不同凡响,有如云中仙鹤。”

    到十六世纪,西方才出现与祖冲之的“密率”相同的π值,比祖冲之晚了上千年!《茅以升传》中写道,“(茅以升)还骄傲地说,当时印度和西欧要能看到祖冲之的圆周率,应当自愧不如;我国学者如果知道中外圆周率计算的差距,也会感到自豪的。”

《中国圆周率略史》和《西洋圆周率略史》

茅以升科普圆周率的故事

    茅以升在82岁高龄时,应约亲自撰稿写了一篇题为《漫话圆周率》的文章,刊登在1978年第1期《少年科学》杂志上。该文提到了1967年两位法国人用计算机算到的第50万位,并标出了这50万位中的最后十位。

《漫话圆周率》

    有一天,北京市育民小学的10名小学生到茅以升家中过“科学队日”,一位三年级学生,提出要和茅爷爷比赛默写圆周率小数前一百位。孩子快了两秒钟,看到茅爷爷写到了第101位。茅以升对他说:“孩子,圆周率后面的小数,其实是无限的!我写了101位,意思是要你记住,科学的发展也是无穷无尽的,不能到此为止。”这位小学生听了,很受启发,后来连续两次在全国青少年科技发明竞赛中获得一等奖,还曾代表我国青少年参加了美国工程技术博览会。

茅以升照片与手稿资料

    在给孩子们的回信中,茅以升同时建议小朋友们,不必死记硬背上百位圆周率小数,要培养多方面的兴趣,多思考问题。

茅以升先生在学生时期
就把圆周率记到了
小数点后的100位
到了八九十岁的耄耋高龄
仍然常常默写圆周率
圆周率您能背到多少位呢?

经吉尼斯世界纪录认证
目前π的最准确值
超过小数点后62.8万亿位
计算机科学家曾通过穷举法证明
圆周率中包含所有的8位数
这意味着我们的生日等一切日期
都会在圆周率中出现

来源:科普中国

“北京茅以升科技教育基金会”公众号

“科技日报”公众号

茅以升
中国科学院院士
发展中国家科学院院士