中华文化历史悠久,源远流长,勤劳而富有智慧的古人们,创造出了像地动仪、浑天仪等我们现代人所熟知的精致仪器,但要问大家牟合方盖指的是什么,相信很多人都回答不上来这个问题,甚至很多人都没有听说过这个东西。今天,奇趣人生小编要就来为大家介绍下,牟合方盖指的是什么,以及关于牟合方盖的详细解读。
牟合方盖指的是什么
现代人都知道如何计算球的体积公式,但古人们那时并不知道公式,那他们是如何计算球的体积的呢?
牟合方盖正是帮助古人们计算球的体积公式的一种办法,它是由我国古代数学家刘徽首先发现并采用的,这种办法类似于现在的微元法,因为其采用的模型像一个牟合的方形盒子,所以被人们叫做牟合方盖。
它具体点来说,就是当一正立方体用圆柱从纵横两侧面作内切圆柱体时,两圆柱体的公共部分。
刘徽也在他的书中对牟合方盖有这样的描述:取立方棋八枚,皆令立方一寸,积之为立方二寸。规之为圆囷,径二寸,高二寸。又复横规之,则其形有似牟合方盖矣。八棋皆似阳马,圆然也。按合盖者,方率也。丸其中,即圆率也。
牟合方盖的详细解读
实际上,刘徽是希望可以构造出一个立体的图形,这个图形的每一个横切面都是正方形,并且和外接于球体在同一个高度的横切面的圆形,这个图形就是牟合方盖。
但因为刘徽只知道圆和它的外接正方形的面积比是π:他希望能通过牟合方盖来证明《九章算数》中的公式是错误的,也希望能够通过这样的办法来推导出计算球体积的正确公式,因为他已经知道了牟合方盖的体积和内接球体积的数值比,只要算出牟合方盖的体积便可以了,但可惜的是,他一直没能找到正确的办法来解决这个问题,只留下了这样一段话,“观立方之内,合盖之外,虽衰杀有渐,而多少不掩。
判合总结,方圆相缠,浓纤诡互,不可等正。欲陋形措意,惧失正理。敢不阙疑,以俟能言者。”希望后来的人能够解决这个问题。果不其然,这个问题在他200多年后的祖冲之和他儿子,利用刘徽留下的办法,重新利用牟合方盖成功的解决了这个问题,本文由奇趣人生网(www.rensheng123.com)搜集整理转载请保留出处。
他们利用三个外棋的计算办法,加上牟合方盖的帮助,在刘徽的基础上做了进一步的升级,这才有了我们现在计算球的体积公式:球体体积=(π/4)(16r?/3)=4πr?/3,可以毫不夸张的说,如果没有刘徽的牟合方盖的帮助,计算球体积的公式,可能还要在晚上几百年才能出现。
虽然这个公式的出现比欧洲的阿基米德的公式要晚点,但这是我国古人自行计算得出的,可以说是一项伟大的成就。
小编也感叹于古人的智慧,真的让人难以想象,在古时候是怎么样通过复杂计算,才算出球的体积公式的。现在大家也应该知道牟合方盖是什么了吧,它可是对球的体积公式的推算出来有着很大的帮助哦。