祖冲之发明了什么 主要成就有哪些

祖冲之的成就主要体现在数学,机械,历法三个方面。祖冲之提出了用圭表测量正午太阳影长以定冬至时刻的方法，发明了千里船、水碓磨，发现了圆周率，重制了指南车，研制出大明历、述异记。

数学史上的创举——“祖率”

祖冲之算出圆周率（π）的真值在31415926和31415927之间，相当于精确到小数第7位，简化成31415926，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。祖冲之还给出圆周率(π)的两个分数形式：22/7（约率）和355/113（密率），其中密率精确到小数第7位。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，后人将“约率”用他的名字命名为“祖冲之圆周率”，简称“祖率”。

天文成就

祖冲之对木、水、火、金、土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。中国古代科学家算出木星（古代称为岁星）每十二年运转一周。西汉刘歆作《三统历》时，发现木星运转一周不足十二年。

祖冲之进行了重新测量，得出木星每84年超辰一次的结论，即定木星公转周期为11858年（今测为11862年）。并得出更精确多五星会合周期，木星398903日（误差0019日），火星780031日（误差0094日），土星378070日（误差0022日），金星583931日（误差0009日），水星115880日（误差0002日）。

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。在中国古代指南车的名称由来已久，但其机制构造则未见流传。三国时代的马钧曾造指南车，至晋再次亡失。东晋末年刘裕攻长安，得后秦统治者许多器物，其中也有指南车，但“机数不精，虽曰指南，多不审正，回曲步骤，犹须人功正之”。南朝宋升明年间(477-479年)萧道成辅政，“使冲之追修古法。冲之改造铜机，圆转不穷而司方如一，马钧以来未有也。”祖冲之所制指南车的内部机件全是铜的，它的构造精巧，运转灵活，无论怎样转弯，木人的手常常指向南方。

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舂米；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。

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。

祖冲之曾制造过“欹器”。这种器具用来盛水“中则正，满则覆”，古人常放置在身边以自警，“晋时杜预有巧思，造欹器三改不成”。南齐永明年间竟陵文宣王萧子良“好古，冲之造欹器献之”。

水碓磨：

祖冲之也制造了很有用的劳动工具。他看到劳动人民舂米、磨粉很费力，就创造了一种粮食加工工具，叫作水碓磨。古代劳动人民很早就发明了利用水力着米的水礁和磨粉的水磨。西晋初年，杜预曾经加以改进，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舂米；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，我国南方有些农村还在使用着。

千里船：

祖冲之还设计制造过一种千里船。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。

定时器：

根据春秋时代文献的记载，祖冲之制作了一个“欹器”，送给齐武帝的第二个儿子萧子良。欹器是古人用来警诫自满的器具。器内没有水的时候，是侧向一边的。里面盛水以后，如果水量适中，它就竖立起来；如果水满了，它又会倒向一边，把水泼出去。这种器具，晋朝的学者杜预曾试制三次，都没有成功；祖冲之却仿制成功了。由此可见，祖冲之对各种机械都有深刻的研究。

祖冲之的成就主要贡献在数学、天文历法和机械制造三方面。

在刘徽开创的探索圆周率的精确方法的基础上，首次将“圆周率”精算到小数第七位，即在31415926和31415927之间，他提出的“祖率”对数学的研究有重大贡献。直到16世纪，阿拉伯数学家阿尔·卡西才打破了这一纪录。

家世背景

西晋末期至十六国时期，北方发生大规模战乱，祖冲之的先辈从范阳郡（今河北省涞水县）迁徙到东晋国都建康（今江苏省南京市），祖冲之遂出生于建康，其祖父祖昌任刘宋朝大匠卿，是朝廷管理土木工程的官吏，父亲祖朔之做“奉朝请”，学识渊博，常被邀请参加皇室的典礼、宴会。

祖冲之从小就受到很好的家庭教育。爷爷给他讲“斗转星移”，父亲领他读经书典籍，家庭的熏陶，耳濡目染，加之自己的勤奋，使他对自然科学和文学、哲学，特别是天文学产生了浓厚的兴趣，在青年时代就有了博学的名声。

以上内容参考 百度百科-- 祖冲之

圆周率这一巨大的光环，让很多人忽视了祖冲之的博学多才。他在南京求学、任教、做科研期间，在多个领域都取得了不可忽视的成就。最值得一提的，是他在天文历法方面的贡献。

这主要是指祖冲之于公元462年编制成功的《大明历》。他从亲自测量计算的大量资料中，对比分析发现过去历法的严重误差，并勇于改进，编制成功了《大明历》，开辟了历法史的新纪元。

在《大明历》中，祖冲之首次运用“岁差”测定每一回归年的天数，结果跟现代科学测定的只相差50秒。其中所使用的回归年日数、交点月日数、木星公转周期、五大行星会合周期等数据也都相当精确。此外，他还发明了用圭表测量冬至前后若干天的正午太阳影长以定冬至时刻的方法，这个方法也为后世长期采用。

祖冲之申请改用《大明历》的举动，对传统的天地、星月、历法带来冲击，因此引来朝臣一边倒的质疑。守旧势力抬出古圣先贤的招牌来压制祖冲之，认为“冬至时的太阳总在一定的位置上，这是古圣先贤测定的，是万世不能改变的”，并且指责说，“祖冲之以为冬至点每年有稍微移动，是诬蔑了天，违背了圣人的经典，是一种大逆不道的行为”。

当时的祖冲之只有30岁出头，步入仕途不久，官阶很低，但他无所畏惧、据理力争。他写了一篇有名的《驳议》，根据古代文献记载和多年来亲自观测的数据，证明冬至点的确是有变动的，坚定地表示：“决不应该盲目迷信古人。既然发现了旧历法的缺点，又确定了新历法有许多优点，就应当改用新的。”

祖冲之严谨求实的精神和有理有据的驳议，赢得了这场大辩论。最终，宋孝武帝决定在宋大明九年（465）改行新历。

可惜好事多磨。就在大明八年，孝武帝死了，改历的事也被搁置。南齐时又有一个太子支持改历，也因太子去世而错过了机会。一直到祖冲之去世后10年，即梁天监九年（510），《大明历》才以《甲子元历》之名颁行。

月球背面有一座环形山被称作“祖冲之环形山”，它是以最早精确计算圆周率的中国数学家祖冲之(429—500年)的名字命名的。

祖冲这，字文远，南北朝范阳遒县(今河北涞源县)人。现在我们常用的π值是31416，这个数字实际上比圆周率稍微大一点。远在1500年前，祖冲之就确定，圆周率在31415926和3141527之间。西方人在1000多年以后，才获得这样精确的π值。祖冲之还提出了圆周率的近似值为355/113，约等于31415929，与π的真值相差不到万分之一，称为密率。它是三个奇数成对写出——113355，再折两段组成，优美、规整、易记，日本数学家称这个数据为“祖率”，由于这些成就，祖冲之被称为π之父。

祖冲之在天文历法方面也做了大量工作。认真观测太阳、月亮和星星在天空里运行的情况，作了大量详细的记录。他发现当时所采用的《元嘉历》里有许多错误并针对这些错误编制了一部新历法，叫《大明历》。《大明历》中改进了闰法，把《元嘉历》每19年7个闰月改为391年有144个闰月，使每220年误差一天改进为每1739年误差一天。为了改进为每1739年误差一天。为了改进因太阳在两个冬至之间位置有偏移而造成的岁差，祖冲之首次提出了历法中一个回归年(太阳在天球上连续两次通过春分点所需要的时间间隔)的日数为27212223日，这些数字与近代测量结果非常接近。

祖冲之是一位博学多才的科学家，对于各种机械也有研究。他曾设计并制造了计时用的漏壶、指南车、水推磨和千里船等。

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