さぽろぐ

文化・芸能・学術  |札幌市中央区

ログインヘルプ


2006年01月26日

数学セミナー(10)−円周率

 数学セミナー(10)−円周率

 Archimedes Thoughtful by Fetti (1620)
 Archimedes(B.C.287頃〜B.C.212)

 (旧暦 12月27日)

 「小学校の新しい教育課程では、円周率を『3』として教えるのだそうだ」という話を聞いたことがあり、「日本の教育もここまで来たか」と少々落胆しておりましたが、どうやらこの話は、マスコミの誤った報道が原因で全くのデマだと云うことです。

 円周率、すなわち「円の周と直径との比が一定である」ということを理論的に初めて証明したのは古代ギリシアの天文、物理、数学者アルキメデス(Archimedes、BC287頃〜BC212)であろうとされています。

 アルキメデスは、円に内接および外接する正6角形の周を計算し、それから次々に辺数が2倍になっていく正n角形の周を求めて正96角形までつくり、それによって下記のような評価を得ました。

 数学セミナー(10)−円周率

 ただしπ記号は、ギリシア語のπεριφερεια(周り)の頭文字を語源とし、πを記号としてはじめて使ったイギリスの数学者ウィリアム・ジョーンズ(1675〜1749)は、periphery(周囲)という意味でπを用いたとのことです。

 その後、18世紀最大の数学者であったレオンハルト・オイラー(Leonhard Euler、 1707〜1783)がその著『無限解析入門』(Introductio in Analysin Infinitorum,Lausannae, 1748, First edition.)のなかで円周率の記号としてπを使ったので、1748年以後、一般にπを使うようになったと言われています。

 アルキメデスはさらに、「球積率」も円周率と関係しており、半径rと球の体積Vは、

 数学セミナー(10)−円周率
 
 であることも示しました。
 中国南北朝時代の南朝宋の太史令(天文台長)で、范陽(河北省北京一帯)の人、祖沖之(429〜500)は、数学書『綴術(てつじゅつ)』を著し、円周率の近似分数の約率(22/7)と密率(355/113)を得ていますが、『綴術』は現存していません。
 
 祖沖之は、『易老荘義釈』や『論語孝経注』等の著作もあって、その人となりは南朝梁の歴史家、文学者蕭子顕(しょうしけん、487〜537)が著した紀伝体の史書で二十四史の内の一つである『南斉書』の文学伝に納められていますが、南朝の宋について書かれた歴史書である『宋書』の中にはこの『綴術』の数字は記録されていません。

 時代が下って、「人生意気に感ず」という漢詩『述懐』で知られる唐の魏徴(580〜643)や長孫無忌( ? 〜 659)らが太宗の勅を奉じて勅撰を行った、隋代の歴史書である『隋書』85巻の内、天文や地理、礼楽、制度などを記述した志(し)の中の第16巻律暦志の備数の項には、下記のような記述があります。

 古(いにしえ)之九數、圓周率三、圓徑率一、其術疏舛(そせん)にして、劉歆、張衡、劉徽、王蕃、皮延宗之徒、各々新率を設くるも、未だ折衷に臻(いた)らず、宋末、南徐州の從事史、祖沖之、更に密法を開き、圓徑一億を以て一丈と為せば、圓周は盈數(えいすう)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽、(月偏+肉)數(じくすう)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽、正數は盈(月偏+肉)(えいじく)二限之間に在り、密率は圓徑一百一十三、圓周三百五十五、約率は圓徑七、周二十二、又開差冪(べき)や開差立を設け兼ねて正圓を以て之に參し、指要精密にして算氏之最たる者也、著す所之書は、名づけて《綴術》と為すと、學官能く其深奧を究(きわ)むる莫く、是故に廢せられて而も理(おさ)められず。

 円周率については、

 1. 前漢の劉歆(りゅうきん、? ~ 23)は3.154
 2. 後漢の張衡(78~ 139)は3.1622
 3. 三国魏の劉徽(りゅうき)は3.14159
 4. 三国呉の王蕃(おうはん、228~266)は3.1555


 を算出していたと云いますが、

 5. 祖沖之(429~500)の算出した数字3.141592

 は、ヨーロッパでは1593年にフランスの法律家フランソア・ヴィエート(Francois Viete、1540~1603)の算出まで到達できなかったと云うことです。

 しかし、当時の学者や官吏はその真価を理解することができず、史書にも理(おさ)められず、その後散失してしまいました。

 将に恐るべしは中華文明。中国の方は偉い!

あなたにおススメの記事

同じカテゴリー(数学セミナー)の記事画像
数学セミナー(31)− ロバートソン・ウォーカー計量(1)
数学セミナー(30)− 調和座標
数学セミナー(29)—ガウスの定理、ストークスの定理
数学セミナー(28)ーテンソル密度
数学セミナー(27)ーシュヴァルツシルト解(3)
数学セミナー(26)ーシュヴァルツシルト解(2)
同じカテゴリー(数学セミナー)の記事
 数学セミナー(31)− ロバートソン・ウォーカー計量(1) (2017-10-17 20:53)
 数学セミナー(30)− 調和座標 (2014-04-05 07:29)
 数学セミナー(29)—ガウスの定理、ストークスの定理 (2013-07-11 15:49)
 数学セミナー(28)ーテンソル密度 (2012-11-11 21:59)
 数学セミナー(27)ーシュヴァルツシルト解(3) (2011-11-23 22:20)
 数学セミナー(26)ーシュヴァルツシルト解(2) (2011-06-05 14:34)
Posted by 嘉穂のフーケモン at 22:20│Comments(0)数学セミナー
※このブログではブログの持ち主が承認した後、コメントが反映される設定です。
上の画像に書かれている文字を入力して下さい
 
<ご注意>
書き込まれた内容は公開され、ブログの持ち主だけが削除できます。
削除
数学セミナー(10)−円周率
    コメント(0)