祖冲之：算圆周率算到小数点后七位的“穿越理工男”

南朝宋元嘉六年(429年)，建康(今南京)。

这一年，刘宋王朝的第四任皇帝刚刚登基，朝堂上乱哄哄的，武将们忙着抢地盘，文官们忙着站队。谁也没注意到，城西一个官员的宅子里，一个男孩出生了。

这孩子叫祖冲之，字文远。

他祖上是范阳郡遒县(今河北涞水)人，西晋末年北方大乱，祖家跟着大批士族南渡，在建康扎了根。他爷爷祖昌是“大匠卿”，管朝廷土木工程的——相当于今天住建部的部长。他爹祖朔之是“奉朝请”，平时就负责给皇帝当顾问，有学问有见识。

这孩子从小就跟别人不一样。别的孩子在院子里追鸡撵狗，他蹲在地上画圈圈;别的孩子背《论语》背得哭爹喊娘，他跟着爷爷去工地上看工匠们造房子，一边看一边问：“为什么这个轮子是圆的?”“为什么那个柱子是直的?”爷爷祖昌是个识货的人，看这孩子对天文算术感兴趣，就给他讲“斗转星移”，讲工匠们怎么算方圆、怎么量长短。他爹也没闲着，领他读经书典籍，教他做学问的道理。

祖冲之后来在文章里写过一句话，大概能概括他的少年时代：“专功数术，搜烁古今。”——一门心思研究数学和天文，把古往今来的书都翻了个遍。

祖冲之的名声渐渐传开了。宋孝武帝刘骏听说有个年轻人精通天文历算，就把他召进了“华林学省”。

华林学省是什么地方?那是当时朝廷的最高学术研究机构，大概相当于今天的中国科学院。能进去的，都是当时最顶尖的学者。祖冲之在这里，接触到了海量的国家藏书，天文、历法、术算、地理，想看什么看什么。

换了别人，进了这么好的单位，大概就安心当个研究员，按时打卡上下班了。祖冲之不。

他有一句名言，在当时听起来简直是大逆不道：“决不‘虚推古人’。”——绝不盲目相信古人。

在他看来，那些写在竹简上的“经典”，不是不能碰的圣物。他要把古人算过的东西，自己亲自再算一遍;把古人量过的数据，自己亲自再量一遍。

他每天干的事，大概是这样：白天在衙门里处理公务，晚上回家搬出算筹，趴在桌上算到半夜。他算的东西，叫“圆周率”。

圆周率是什么?就是圆的周长和直径的比值。这事儿看着简单，算起来要命。在祖冲之之前，中国人用的圆周率大概是“周三径一”——就是π等于3。后来西汉刘歆、东汉张衡、三国刘徽，一个比一个算得准。刘徽用“割圆术”算到了3.14。

祖冲之觉得，不够。

他要在刘徽的基础上，接着往下算。所谓“割圆术”，就是在一个圆里画正多边形。边越多，多边形的周长就越接近圆的周长。刘徽算到了96边形，祖冲之要算到——据说是一万二千二百八十八边形。

怎么算?用算筹。

算筹是什么?是一根一根的小竹棍，在桌子上摆来摆去，代表数字。加减乘除、开平方，全用这些竹棍摆出来。每一步都要摆，摆错了就得重来。

据传他儿子祖暅后来回忆，那段时间父亲每天在房间里摆弄那些小木棍，摆得废寝忘食。为了算一个结果，父子俩经常要重复算两三遍，直到结果一模一样才罢休。

就靠这一地的小木棍，他算出了一个震惊世界的数字：

3.1415926 < π <
3.1415927也就是说，圆周率在3.1415926和3.1415927之间。精确到小数点后第七位。

这个纪录保持了多久?将近一千年。直到15世纪，阿拉伯数学家阿尔·卡西才打破。他还把圆周率写成两个分数：约率22/7，密率355/113。密率精确到小数点后第六位，欧洲人到16世纪才算出来。

这套成果，后来被叫做“祖率”。

1961年，国际天文学联合会把月球背面的一座环形山命名为“祖冲之环形山”。一个在一千五百年前用竹棍算圆周率的人，名字刻在了月亮上。

大明六年(462年)，祖冲之干了一件大事。他把精心编好的《大明历》呈给宋孝武帝，请求颁布施行。

什么叫《大明历》?简单说，就是一部新的历法。里面有几个重要突破：第一，引进了“岁差”——这是东晋天文学家虞喜发现的，祖冲之是第一个把它用在历法里的人;第二，改进了闰法，从19年7闰改成391年144闰，精确多了;第三，他算出的回归年长度是365.2428141天，和现代测量值只差46秒。

这么牛的历法，按说该直接用了。可朝中有人不干——皇帝宠臣戴法兴。

戴法兴站出来反对，理由很简单：“历法是古人定的，后人不能改。”祖冲之当场怼回去：“你如果有事实根据，就拿出来辩论。别拿空话吓唬人。”他要的是“有形可检，有数可推”——能检验，能推算，不能光凭“古人的话”当真理。这场辩论，祖冲之赢了。但宋孝武帝决定：新历等几年再用。这一等，就是等到了他死后十年。直到梁武帝天监九年(510年)，《大明历》才正式颁行，距离他编成这部历法，已经过去了将近五十年。

除了数学和天文，祖冲之还有个爱好：搞发明。

指南车失传多年，东晋末年刘裕得了一个，但“机数不精”，指的方向经常偏。祖冲之把指南车重造了一遍，全部用铜制机件，“圆转不穷而司方如一”——怎么转都指着南方。

他还造过“千里船”，在新亭江(今南京西南)试航，一天能走一百多里。又改良了“水碓磨”，把水碓和水磨结合起来，用水力加工粮食。还造过漏壶、欹器(一种盛水自警的器物)。

如果活在今天，他大概是个既能写论文又能搞专利的工科教授。

晚年的祖冲之，研究方向有了变化。当时南齐内部政治黑暗，他写了一篇《安边论》，建议开垦荒地、发展农业、巩固边防。

他还写了一本小说集，叫《述异记》。写的是神怪故事。其中一篇讲一只叫“黄耳”的猎狗，帮主人从洛阳送信到东吴，半个月跑了个来回，而人走一趟要五十天。还有一篇讲一个猎户残忍地杀死了一只怀孕的母猴，后来他“化而为虎，遂逸走入山”。

一个算圆周率算到小数点后七位的人，居然在写神怪小说。除此之外，他还精通音律，擅长下棋，据说还研究过《易经》《老子》《庄子》。

永元二年(500年)，祖冲之去世，享年七十二岁。

他去世的时候，《大明历》还没有颁行。他算的圆周率，后世的学者“莫能究其深奥”。他写的那些书——数学著作《缀术》、文集《长水校尉祖冲之集》——大多散佚了。

他可能不知道，一千五百年后，他的圆周率会被写在教科书上，他的名字会刻在月亮上。

他叫祖冲之。一个在房间里摆了一地小木棍、用算筹推出了圆周率的“穿越理工男”。一个跟皇帝宠臣当庭对骂、为科学真理寸步不让的“杠精”。一个造指南车、千里船、水碓磨的“斜杠中年”。一个写神怪小说、研究音律、精通棋艺的“跨界奇才”。一个一辈子都在跟数字和星辰打交道的人，他的名字最后留在了远离地球的星辰上。