Zu Chongzhi ( chino :祖 沖 之; 429–500 dC), nombre de cortesía Wenyuan ( chino :文 遠), fue un astrónomo, matemático, político, inventor y escritor chino durante las dinastías Liu Song y Qi del Sur . Se destacó por calcular pi entre 3,1415926 y 3,1415927, un récord que no se superaría en 800 años.
Zu Chongzhi | |||||||
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Chino tradicional | 祖 沖 之 | ||||||
Chino simplificado | 祖 冲 之 | ||||||
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Wenyuan ( nombre de cortesía ) | |||||||
Chino tradicional | 文 遠 | ||||||
Chino simplificado | 文 远 | ||||||
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Vida y obra
La ascendencia de Chongzhi era de la moderna Baoding, Hebei . Para huir de los estragos de la guerra, el abuelo de Zu, Zu Chang, se mudó al Yangtze , como parte del movimiento masivo de población durante el Jin Oriental . Zu Chang (祖 昌) en un momento ocupó el cargo de Ministro Principal para los Edificios del Palacio (大匠 卿) dentro de Liu Song y estuvo a cargo de los proyectos de construcción del gobierno. El padre de Zu, Zu Shuozhi (祖 朔 之) también sirvió en la corte y fue muy respetado por su erudición.
Zu nació en Jiankang . Históricamente, su familia había estado involucrada en la investigación astronómica, y desde la infancia, Zu estuvo expuesto tanto a la astronomía como a las matemáticas. Cuando era solo un joven, su talento le valió mucha reputación. Cuando el emperador Xiaowu de Liu Song supo de él, fue enviado a una Academia, la Hualin Xuesheng (華林 學 省), y más tarde a la Universidad Imperial de Nanjing (Zongmingguan) para realizar investigaciones. En 461 en Nanxu (hoy Zhenjiang, Jiangsu ), estaba trabajando en la oficina del gobernador local.
Zu Chongzhi, junto con su hijo Zu Gengzhi , escribió un texto matemático titulado Zhui Shu (綴 述; " Métodos de interpolación "). Se dice que el tratado contiene fórmulas para el volumen de la esfera, ecuaciones cúbicas y un valor exacto de pi . [1] Este libro se perdió desde la dinastía Song .
Sus logros matemáticos incluyeron:
- el calendario Daming (大 明 曆) introducido por él en 465.
- distinguiendo el año sideral y el año tropical . Midió 45 años y 11 meses por grado entre esos dos; hoy sabemos que la diferencia es de 70,7 años por título.
- calculando un año como 365.24281481 días, que es muy cercano a 365.24219878 días como lo conocemos hoy.
- calculando el número de superposiciones entre el sol y la luna como 27,21223, que está muy cerca de 27,21222 como lo conocemos hoy; utilizando este número predijo con éxito un eclipse cuatro veces durante 23 años (de 436 a 459).
- calculando el año de Júpiter en unos 11.858 años terrestres, lo que está muy cerca de los 11.862 que conocemos hoy.
- derivando dos aproximaciones de pi , (3.1415926535897932 ...) que se mantuvo como la aproximación más precisa para π durante más de novecientos años. Su mejor aproximación fue entre 3,1415926 3,1415927 y, con 355 / 113 (密率, Milú , de relación cerrada) y22 / 7 (約率, Yuelu, relación aproximada) siendo las otras aproximaciones notables. Obtuvo el resultado al aproximar un círculo con unpolígono de24,576 (= 213× 3) lados. Esta fue una hazaña impresionante para la época, especialmente considerando que lasvarillas de conteoque usó para registrar los resultados intermedios eran simplemente una pila de palos de madera dispuestos en ciertos patrones. El matemático japonésYoshio Mikamiseñaló: " 22 de / 7 fue nada más que el π valor obtenido varios cientos de años antes del matemático griego Arquímedes , sin embargo MILÚ π = 355 / 113 no se puede conocer en cualquier griegos, manuscritos indios o árabes, no hasta 1585 holandés matemático Adriaan Anthoniszoon obtuvo esta fracción; los chinos poseían esta fracción más extraordinaria durante todo un milenio antes que Europa ". Por lo tanto, Mikami instó encarecidamente a que la fracción 355 / 113 se nombran después de Zu Chongzhi como fracción de Zu . [2] En la literatura china, esta fracción se conoce como "razón de Zu". La razón de Zu es la mejor aproximación racional a π , y es la aproximación racional más cercana a π de todas las fracciones con denominador menor que 16600. [3]
- encontrar el volumen de una esfera como π D 3 /6 con D es el diámetro (equivalente a 4 π r 3 /3).
Astronomía
Zu era un astrónomo consumado que calculó los valores de tiempo con una precisión sin precedentes. Sus métodos de interpolación y el uso de la integración estaban muy por delante de su tiempo. Incluso los resultados del astrónomo Yi Xing (que estaba comenzando a utilizar conocimientos extranjeros) no fueron comparables. El calendario de la dinastía Sung estaba al revés para los "bárbaros del norte" porque estaban implementando su vida diaria con Da Ming Li . [se necesita aclaración ] Se dice que sus métodos de cálculo eran tan avanzados que los eruditos de la dinastía Sung y los astrónomos de influencia Indo de la dinastía Tang lo encontraron confuso.
Matemáticas
La mayoría de las grandes obras matemáticas de Zu están registradas en su texto perdido, el Zhui Shu . La mayoría de las escuelas discuten sobre su complejidad ya que tradicionalmente los chinos habían desarrollado las matemáticas como algebraicas y ecuacionales. Lógicamente, los estudiosos asumen que Zhui Shu produce métodos de ecuaciones cúbicas. Sus trabajos sobre el valor exacto de pi describen los largos cálculos involucrados. Zu usó el algoritmo π de Liu Hui descrito anteriormente por Liu Hui para inscribir un 12,288-gon. El valor de pi de Zu tiene una precisión de seis lugares decimales y durante mil años a partir de entonces ningún matemático posterior calculó un valor tan preciso. Zu también trabajó en la deducción de la fórmula del volumen de una esfera.
Invenciones e innovaciones
Molinos de martillos
En 488, Zu Chongzhi fue responsable de erigir molinos de martillos de viaje impulsados por agua que fue inspeccionado por el emperador Wu de Qi del Sur a principios de la década de 490. [4] [5] [6]
Vaporizador de paletas
A Zu también se le atribuye la invención de los vapores de paletas chinos o Qianli chuan a finales del siglo V d.C. durante la dinastía Qi del Sur. [7] [8] [9] [6] Los barcos hicieron de la navegación una forma de transporte más confiable y, basándose en la tecnología de construcción naval de su época, se construyeron numerosos barcos con ruedas de paletas durante la era Tang, ya que los barcos podían navegar a velocidades más rápidas que las embarcaciones existentes en ese momento, además de poder cubrir cientos de kilómetros de distancia sin la ayuda del viento. [7]
Carro que apunta al sur
El dispositivo de carro que apunta al sur fue inventado por primera vez por el ingeniero mecánico chino Ma Jun (c. 200-265 d. C.). Era un vehículo con ruedas que incorporó un uso temprano de engranajes diferenciales para operar una figura fija que apuntaba constantemente hacia el sur, lo que le permitía medir con precisión sus rodamientos direccionales. Este efecto no se logró mediante el magnetismo (como en una brújula ), sino a través de una mecánica intrincada, el mismo diseño que permite aplicar cantidades iguales de torque a las ruedas que giran a diferentes velocidades para el automóvil moderno . Después del período de los Tres Reinos , el dispositivo dejó de usarse temporalmente. Sin embargo, fue Zu Chongzhi quien lo reinventó con éxito en 478, como se describe en los textos del Libro de la Canción y el Libro de Qi , con un pasaje del último a continuación:
Cuando el emperador Wu de Liu Song sometió a Guanzhong , obtuvo el carruaje de Yao Xing que apuntaba al sur, pero era solo el caparazón sin maquinaria en el interior. Siempre que se movía tenía que tener un hombre adentro para girar (la figura). En el período del reinado de Sheng-Ming, Gao Di encargó a Zi Zu Chongzhi que lo reconstruyera de acuerdo con las reglas antiguas. En consecuencia, hizo una nueva maquinaria de bronce, que giraba sin problemas e indicaba la dirección con uniformidad. Desde la época de Ma Jun, tal cosa no había sido así. [10] [11]
Literatura
Sobrevive la obra paradójica de Zu, Cuentas de cosas extrañas [述 異 記]. [12] [13]
Nombrado después de el
- π ≈ 355 / 113 como de Zu Chongzhi π relación .
- El cráter lunar Tsu Chung-Chi
- 1888 Zu Chong-Zhi es el nombre del asteroide 1964 VO1.
- El cifrado de flujo Zuc es un nuevo algoritmo de cifrado.
Notas
- ^ Ho, Peng Yoke, LI, QI y SHU , Hong Kong University Press, 1985. Edición de University of Washington Press, 1987. ISBN 0-295-96362-X, p.76
- ^ Yoshio Mikami (1913). Desarrollo de las matemáticas en China y Japón . BG Teubner. pag. 50.
- ^ La siguiente "mejor aproximación racional" a π es 52,163 mil / 16.604 mil = 3,1415923874.
- ^ Liu, Heping (2002). " " El Molino de Agua "y Patronato Imperial de Arte, Comercio y Ciencia de Song del Norte". El Boletín de Arte . CAA. 84 (4): 574. doi : 10.2307 / 3177285 . JSTOR 3177285 .
- ^ Needham, Joseph (1965). Ciencia y civilización en China, vol. IV: Física y Tecnología Física , p.400. ISBN 978-0-521-05802-5 .
- ^ a b Yongxiang Lu, ed. (2014). Una historia de la ciencia y la tecnología chinas, volumen 3 . Saltador. pag. 280. ISBN 9783662441664.
- ↑ a b Needham, 416
- ^ Selin, Helaine (2008). Enciclopedia de la historia de la ciencia, la tecnología y la medicina en las culturas no occidentales (2ª ed.). Springer (publicado el 16 de abril de 2008). pag. 1061 . Bibcode : 2008ehst.book ..... S . ISBN 978-1402045592.
- ^ Wang, Hsien-Chun (1 de enero de 2019). "Descubriendo Steam Power en China, 1840-1860" . Tecnología y Cultura . Prensa de la Universidad Johns Hopkins. 51 : 38.
- ^ Needham, Volumen 4, Parte 2, 289.
- ^ Libro de Qi , 52 .905
- ^ 中国 大 百科全书 (第二 版)[ Enciclopedia de China (2ª edición) ] (en chino). 30 . Enciclopedia de la editorial de China. 2009. p. 205. ISBN 978-7-500-07958-3.
- ^ Owen, Stephen (2010). La historia de Cambridge de la literatura china . 1 . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 242. ISBN 978-0-521-11677-0.
Referencias
- Needham, Joseph (1986). Ciencia y civilización en China: Volumen 4, Parte 2 . Prensa de la Universidad de Cambridge
- Du Shiran y He Shaogeng, "Zu Chongzhi" . Enciclopedia de China (Edición matemática), 1ª ed.
Otras lecturas
- Needham, Joseph (1986). Ciencia y Civilización en China: Volumen 3, Matemáticas y Ciencias de los Cielos y la Tierra . Prensa de la Universidad de Cambridge.
- Xiao Zixian , ed. (1974) [537].南 齊 書[ Libro de Qi ]. 52 . Beijing: Editorial Zhonghua. págs. 903–906.
- Li Dashi ; Li Yanshou (李延壽) , eds. (1975) [659].南史[ Historia de las Dinastías del Sur ]. 72 . Beijing: Editorial Zhonghua. págs. 1773-1774.
enlaces externos
- Descripción de la Encyclopædia Britannica de Zu Chongzhi
- Zu Chongzhi en Chinaculture.org
- Zu Chongzhi en la Universidad de Maine
- O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , "Zu Chongzhi" , archivo MacTutor de Historia de las Matemáticas , Universidad de St Andrews.