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二三国两晋南北朝的科技与文化艺术（第2页）

马钧还制成了失传已久的指南车。

指南车是一种辨别方向的工具。

传说黄帝大战蚩尤之时，在雾气中迷失方向，于是制造指南车，辨明方向，打败了蚩尤。

东汉时张衡制造过指南车，可惜失传了。

马钧想把指南车重造出来，遭到了许多人的嘲笑，但他苦心钻研，反复试验，终于运用差动齿轮的构造原理，制造出了指南车，“天下皆服其巧”

。

马钧还致力于研究传动机械，发明了变化多端的“水转百戏”

。

他用木头制成原动轮，用水力来推动，使上层陈设的木人都动起来。

木人能做各种动作，十分巧妙。

祖冲之和圆周率

宋孝武帝期间，出了一个杰出的科学家祖冲之。

祖冲之的祖上于西晋末年，为了逃避战乱而迁到江南。

他家是科学世家，世代掌管国家的历法。

祖冲之在这样的家庭里，从小就读了不少书。

他特别喜爱天文学、数学和机械制造，并且常常显示出不凡的才华。

到了青年时期，他已经享有博学的名声，受到宋孝武帝的器重，被朝廷聘到学术机关从事研究工作。

在数学上，祖冲之把圆周率数值准确推进到小数点后7位，成为世界上最早把圆周率数值推算到7位数字的科学家。

在圆周率的计算上，我国最早采用周三径一的方法，但祖冲之认为这样得出的数字不准确。

所以，在前人的基础上，他进一步算出更精确的圆周率数据。

祖冲之得出的圆周率，其盈数为3.1415927，不足数为3.1415926，也是π的数字小于盈数而大于不足数。

同时，祖冲之还确定了π的两个分数值，其约率为：π=227，密率为：π=335113。

祖冲之计算圆周率准确到小数点后第六位，这是当时世界上最先进的成就。

从分子分母不超过百位数的分数来说，密率335113是圆周率值的最接近分数。

为了纪念他这一对数学方面的贡献，人们把圆周率称为“祖率”

。

直到15、16世纪，外国数学家才打破这个纪录。

中国当时是以农业立国，有着重视和研究天文历法的传统。

祖冲之关心国计民生，极为注重天文历法的研究。

当时朝廷采用的是《元嘉历》，它是天文学家何承天编订的。

祖冲之对这本《元嘉历》作了深入研究和推算后，发现《元嘉历》仍然不够精密。

经过长期的实际观测和仔细的验算，并吸取了历代各家历本的成就，他终于重新制定了一部新的历法——《大明历》。

祖冲之经过长期观察，证实存在岁差，并计算出冬至点每45年要回向移动一度，测算出一个太阳年是365.24281481日，与近代科学测得的日数只相差50秒，误差只有60万分之一。

公元462年，年方33岁的祖冲之把《大明历》送给朝廷，要求颁布实行。

宋孝武帝命令懂历法的官员对它进行讨论。

随即，爆发了一场革新派和保守派的尖锐斗争。

在这场论战中，祖冲之那精辟透彻、理实交融的分析，折服了许多大臣。