南北朝有一位當代每個中國人都知道的人物，中國有六個月球環形山命名的人物，他的名字為其中之一。
他對歷史和人民的作用多過于帝王將相，盡管，在當時，他只是一個助教、縣長、朝廷傳官。
他就是生活在宋齊交替之際的祖沖之。他亂世角落的一盞明燈。
祖沖之最為我們所熟知的，是他精準地推算圓周率到小數點后六位。
圓周率是圓周長和直徑的比例。一個固定點為中心，用一個固定的半徑，繞一周就可以畫出一個圓圈，所以，圓圈的周長始終是和半徑連在一起的，但是到底1米長的半徑可以畫出一個多少米周長的圓，沒有十分準確答案。
頭腦發散一下，眼球雖是球形，大約可以目測點和線的位置長度，但目測出圓的周長差得遠，所以，要求出圓的周長，就必須有算法。
數學概念那么多，先人為什么一定要去算圓周率？源于建筑。為什么祖沖之要去算圓周率，因為他祖父是劉宋的大匠卿，就是住建部長。
畫建筑圖紙時候，不可能每個圖都用繩子測量圓的周長，于是，就必須弄個簡單的公式換算。祖沖之前不久的數學家劉徽，用割圓術算出了圓周率3.1428，但是這個數還是大了一些，在建筑的實際運用中，還是會有耗材浪費，在建筑大型建筑的時候，按照這個圓周率去設計圓形建筑的話，往往會到最后是個爛尾工程。
于是，天才的祖沖之就為父親分憂，力爭使得圓周率精確，終于得到了介于3.1415926和3.1415927之間的數據，這個數據已經相當豪華，比后來再重復這項工作的西方人早了800年。
現在，我也是終于知道，為什么中國很多古建筑可靠的原因，理科基礎好。
在應用上，這個數值更是可以用于一切和圓有關的測量儀器上，比如漏斗、釜甕。
我們現在運算圓周率是輕松的，但是祖沖之要算出圓周率，那是有一個相當艱苦卓絕過程的。為什么呢？
因為中國古代的算術是沒有很大基礎，都是自成系統的算法。
尤其南北朝時期，沒有阿拉伯數字、沒有負數、沒有無窮等基礎的現代數學概念，也就是說沒有牛頓那樣有巨人肩膀上，很多數值都是在已有的簡單符號基礎上的推算，這個推算如果是布衣百姓去進行，了無生趣。
那時的百姓，基礎要用的天干地支都可能算不清楚，就是說，今天是什么日子，過了幾天日子，今天是我在世界上的用第幾天了，他們可能不知道，連生辰八字的查看和記錄都需要仰仗專門人物或機構。
發達的地方，可以有黃歷在官府、大戶，可以前去查一查時間，但是天下多變，官府混亂了，那完了，“不知今時是何世，無論魏晉”的事情就發生了，小老百姓要求算個生辰，定個吉時就只能求助于在街上算命（算命分摸骨、勘穴、算術等流派，這里是算術流派）算得準的老漢了。
江湖術士在古代很大一部分是賣時間為生的，很多時候，他們故意說得模糊，將數學推算演變成了一種神秘學說。
說多了，現在看看祖沖之算圓周率的有關情況吧。
素材:一個是朝廷頒發的度量單位（以前度量單位是以皇帝意志為準，以長度為例，叫幾個人走十步，取他們的平均值，然后賦予一個數據，大約幾步等于一米，再以皇帝名義頒布，并在官府放一個尺子，讓大家拿個繩子去量好，用于自己家用）。二個是有一根根寸長的方形或扁形小棍子（這些棍子是原始的算籌，那個時候還沒算盤，也不會用筆計算公式、更不會用數字表達十進制的概念，只能用不同的算籌，表達不同的數字概念）。三個是有一根筆。四個是有一堆記錄算的過程的紙。五個是加減乘除的符號供參考，九九乘法表為主要輔助。這就是祖沖之所有約莫可以準備的素材。
憑借以上，要算出圓周率精確到小數點后七位，那真正需要仔細反復運算，反復記載，其中思想只要一斷片，那之前的工作就會像魏延誤闖諸葛亮軍帳一樣，瞬間燭滅。
所以，我說算這個運算是一個艱苦卓絕的過程，而祖沖之是一個沉得下心的人，是一個穩重睿智的思考者，是民科的典范人物。
上面是祖沖之的最大貢獻，但他是全才，是因為他不僅僅有這個貢獻。
祖沖之還糾正了歷法，這個貢獻在當時來說，甚至比圓周率的作用更大。
南北朝是中華天文學的重大突破時期，本人對古代怎么看天文星相不很懂，只能以自己的理解思維做個解釋。
在知識并不像現在一樣爆炸的中古，人們對世界的未知充滿想象，屈原的《天問》就代表了古人對世界找不出答案的一系列幻想。如西王母、神女、湘妃等角色和鑾駕驅車、老虎鼓瑟、鳳凰來儀等場景。
大地，蒼天就在眼前，古代也并不總是只有像屈原那樣漫天想象的人，也有努力去尋求真知的人，至于解答成什么樣子，那是智者見智。但是，這種人在每個時代總得要有，這樣才能推動社會進步。
下面本人自述己見，簡單撩清中古以前，中華人認知自然世界的關鍵和脈絡。
一、日月。
中國對日月的起源和作用不是很有爭議，即他們是神仙的化身，他們是代表無上神的意志來照看人間的，日、月本身笨拙，經常受到烏云、雷電等的壓迫，可能是一個低等的神仙，也可能是一個被大神驅使的動物，甚至是一個被神獸拖著走的大火輪子。同時，他們規律有常，給人間以光明，是善的化身。但總體來說，他們在人神之中的地位不高，從兩小兒辯日事件就知道，華夏的人間拿日月和別的相比，根本沒當回事，這和國外有所不同。
二、星辰。
星辰比日月重要，這是中華天文學的不同處，因為中國覺得，星辰比日月難懂，比較神秘，有時又有流星、彗星、星云等，古人對它的興趣多于日月。
在猜想之中，有時難免想當然地賦予星辰以人性的光輝，比如牛郎織女、銀河鵲橋、七仙女星等。
最受關注的當然是七大行星。
記得小時候有課文叫《數星星的孩子》，古代的人在數星星的時候，他們發現，有幾顆行星運動的幅度最大，且十分具有規律性，于是他們對這幾個行星十分注意，并賦予了他各種寓意：金星=太白、啟明、長庚；木星=歲星、太歲；水星=辰星；火星=熒惑；土星=鎮星，等等。
這些行星一般是按規律出現的，如果哪一天規律不準了，或者被一些東西給掩蓋了，那就會有一些預言出現，尤其是對金星、火星異常時候的預言，出奇得多，這方面對占星有興趣的朋友知道的更多，本人也就胡亂說個大概。
三、宇宙觀。
南北朝時期天文的很大變化是，天文司對整個宇宙的看法由蓋天說轉到了渾天說。
有人曾考證，盤古開天地這個傳說的歷史由來，最早應該在東晉時期，盤古這個神在主流的神話演繹里面是沒有的，他是中途嫁接過來的神，與佛教、拜火教等創世主概念的傳入十分有關系，這個盤古的神也真好成了渾天說蔓延開來的佐證。
以前中國以為“天圓地方”，到了南北朝，雖然也還是“天圓地方”，不過地下面有東西了，被注入了氣體、液體等元素，于是，有了這種解釋，人們就是生活在了一個充滿元氣、能量等的多姿多彩的世界，整個世界猶如人本身的身體，由各類元素組成。
那為什么那個時候的中華，會慢慢接受渾天說的這個觀點呢，這除了當初天官設計的渾天儀準確測試了日食、月食以外，還有就是，這種學說能將歷法上的時間進行稍微準確的分割和解釋。
中國人測算時間，與太陽、月亮緊密相連的，并與周易很是相關。
八卦圖原就是一個時間推算圖，生活在黃河流域的古老華夏民族，最開始用竹竿計算太陽影子的變化，然后，這一帶的人將影子的長度，定點同比例地一排排地刻在墻上面。
日復一日。幾十年后，有人再去回顧分析這些影子長度記錄發現，由太陽造成的影子長度十分有規律，有時候長、有時候短。
再進一步分析就是，影子長的時候，會是天氣寒冷、河流結冰、樹葉枯黃;影子短的時候，會是日照兇猛、黃河奔騰、鳥獸棲蔭。
于是，有腦子的人，就干脆把墻推倒，按照影子長短的循環周期，制作了一個八卦盤，將長短的記錄縮寫一下，并最后大致分為八大塊，八條主線。
再到后來，他們又發現，還可以用日影即是八卦的規律，指導農耕生產。于是，這就有了四個季節與人民生活生產的關系。
而這四季按規律來算，大概可以分為360天左右（4×9）。
在四季之中，有見識的人又圍繞月亮的陰晴圓缺，繼續認真地將24個月亮變化的關系鑲入進了360天，月亮一個圓缺變化周期簡稱一月，并且由最有權力的人宣布，哪個時期的月亮是朔，開始了一年農耕精確到了每個月。
依此類推，為了以文字記錄的形式計算360天，歷代又創造了天干地支。60天干地支反復倒騰和輪回，一年是天干地支共輪回6次。
以天干地支輪回為基礎，很多數據性的東西就一目了然了，很多時間的關系也就理清楚了，而很早主要負責管理、記載并理清這些數字與時間關系的，就是當地祭司，在村里面也可以叫做巫覡。
但是，以上算法是理想狀態下的算法，真正的地球、太陽，由于引力的影響，根本不可能360天準點輪回，于是，360天的時間需要根據實際情況微調。
而這個工作就是渾天說模型所解釋的：天體運行還要受到水、氣等因素的影響，所以，它不會按時。而同樣，按照渾天儀的演示和解釋，很多的天文現象得到驗證，一年的遲早問題也被解釋通了。
于是，中古又形成了一個兼顧太陽系行星運轉的一個嚴密渾天計算體系，雖然不是很科學，但是，居然也在計算上無大紕漏，渾天儀的算法統治了中國后來的幾千年。
祖沖之就是在渾天說的基礎上，提出了《大明歷》，他認真統計并算出了每年太陽直射同一個點上面的時間差別，然后綜合大數據，提出了391年144閏月的新閏法。
通過360天再加幾個閏月的算法，太陽的直射又定點回歸了原來的位置，然后，他定義一個回歸年為365.24281481日。
這個發現，對當時中華歷法是一次準確的勘誤，盡管不很精確，但已經是一次重大的歷法改革。
可惜的是，當時這個歷法并沒有被采用，是他兒子祖暅后面爭取才被采納的。
祖暅也相當優秀，繼承了父親的事業，在天文、算術方面對中國乃至世界歷史也做出了很大貢獻，他首個提出了球體的等積原理—“冪勢既同，則積不容異”，這個原理發現比西方數學家早了1100多年，現在在微積分領域，經常見到這個原理的運用。
但十分可惜的是，自從總明觀在南齊被撤銷后，太學只專攻其余三家學說，南方像致力于算術、陰陽的人才凋零，有天分的人也改行了，顏之推有說，“算術，江南此學殊少，唯范陽祖暅精之”。
中華科學歷史的發展進程又一次進入了超級緩慢的隧洞車道。
祖沖之的全才還體現在機械制造方面。
祖沖之改造了指南車。指南車是中國特有發明，據說黃帝時期就有，只是在歷史變遷中間忘了師徒傳承，沒有保留原技術；而祖沖之憑借上古殘篇記載，重新設計、裝卸，又大概恢復了指南車的本來面目。
祖沖之將水碓和水磨結合，發明了水碓磨。這東西被祖沖之發明出來之后，農民可以利用自然水利，反復做功，磨面粉可以多次磨，舂米也可以在小區域內實現，這對農業發展十分有好處，而之前發明改良這個的杜預，已是幾百年前。
祖沖之設計了千里船、木牛流馬。這兩個現在看不見實物，千里船應是水輪驅動的船，這個的發明對南朝水上作戰有幫助，也可以實現糧食的快速調度運輸；木牛流馬則是古代有軌木車，這個發明現在也沒有了圖紙。
祖沖之制造了欹器。這個現在有類似的實物，大概是一個定時器，也是一個警醒人做人的器具，不再探究。
祖沖之在文學上還有成就，和地震學家張衡一樣。祖沖之的傳記就是被安排在傳記《文學》里面。
其實，只要祖沖之學過漢字，懂得韻律，憑他在實踐中的心得，隨便編排一些文字，都比腹中空空的文學大家都有底蘊。他搞建筑，要接觸建筑工人、江湖歷史；他搞歷法，要接觸農民、天地江河；他搞工具，要接觸農田水利、實地戰爭；他搞稀奇古怪的研究，要接觸傳說的鬼怪故事等等，這些人生閱歷，夠他寫出講不完的故事，他的文學造詣，在當時估計可以秒殺大片孤芳自賞的人群。
現在對祖沖之之所以全才做個總結。
一是政治經濟大環境的推動。
封建社會，農耕民族比游牧民族在推動歷史發展上更具有創造力，往往游牧民族滅亡一個農耕封建王朝，歷史學家都認為，這是歷史的退步，不僅是扼殺了一個先進的封建制度，而更有可能的扼殺像祖沖之這樣的人才，使得農耕文明的延續斷層。
比如我們歷史上的耕田利器、引水裝置、測震裝置、風雨預報、筆墨紙硯、紡織機器、布帛衣物甚至鐵器、煤炭的發現推都是在農耕社會才會出現的杰作。最厲害的游牧民族——蒙古也不過在中西方之間起到了文化傳播作用，在推進人民科技進步、民生發展成就上幾乎為零，加上他們的屠殺，他們對歷史的推動作用就可以說為負數了。
祖沖之生活的南朝，其土地是一個需要推進農業的新土地，以前的刀耕火種的野蠻種植方式要改變，南方依山傍水的種植優勢需要利用，但，這需要理論系統性的指導，也需要一些實際的發明，所以才有祖沖之等人去致力于研究這些東西。
二是領導力，南朝重視教育。
這是老生常談，在文中反復說過，宋齊初期最高領導，注重發展農業、注重往北擴張領土，所以，需要新武器和糧草運輸，所以他們才重視教育，培養專項人才。
祖沖之就是專項人才。由于祖沖之父親是朝廷建筑師，他的少年聰慧早被外人所知，劉宋孝武帝在祖沖之20多歲時候，就派他到當時總明觀任職。這就是蕭道成的那個學堂，只不過蕭道成是學生，他是老師。
祖沖之在這里兼了文史、陰陽先生，同時還在浩瀚的書海之中學習天文歷法、算術建筑等，當時劉宋劉昱熱衷于木工，祖沖之也出了力氣的，蕭道成則對他的木牛流馬、千里船、指南車等戰爭用具十分感興趣，在戰場上也運用了這些東西。
所以，在蕭道成當了皇帝之后，他更加重視教育，對這些教育學府的擴大予以了?？顚Ｓ玫捻椖抠Y金，于是乎，祖沖之有了身份、有了錢財、有了天下人的贊許，全才就這樣呼之欲出。
有了當初南朝學術的重視和自由，才有祖沖之這樣的人才橫空出世，這也算是歷史的幸運。
