科學(xué)巨匠明安圖

明安圖

　　明安圖(1692—1765)，字靜庵，1692年生，蒙古正白旗（今內(nèi)蒙古錫林郭勒盟正白旗）人，清代著名的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、測(cè)繪學(xué)家。

　　他生于一個(gè)普通的蒙古族家庭，自幼聰穎好學(xué)，18歲時(shí)被選入欽天監(jiān)（清政府設(shè)立的專門管理和研究天文歷法的中央機(jī)構(gòu)，也是培養(yǎng)天文歷法人才的學(xué)校）學(xué)習(xí)天文、歷象和數(shù)學(xué)。他學(xué)習(xí)勤奮、努力，并能把書本上的理論同實(shí)踐工作緊密結(jié)合，學(xué)習(xí)日有長(zhǎng)進(jìn)，很快成為欽天監(jiān)的高材生，深得康熙皇帝的賞識(shí)。康熙五十二年（公元1713年），明安圖以優(yōu)異的成績(jī)畢業(yè)，被留在欽天監(jiān)擔(dān)任時(shí)憲科五官正職務(wù)，主要負(fù)責(zé)歷書（清代稱《時(shí)憲書》）的編訂和“日月交食”的研究及《時(shí)憲書》的蒙文翻譯工作。乾隆二十五年（公元1760年）后，升任欽天監(jiān)監(jiān)正，執(zhí)掌欽天監(jiān)工作。在幾十年的工作中，他除了認(rèn)真履行欽天監(jiān)的日常職責(zé)外，還先后參加了康熙時(shí)期所編的《律歷淵源》，乾隆時(shí)期編纂的《歷象考成后編》、《儀象考成》等幾部大型天文歷法著作的編寫和《日躔月離表》的纂修工作。這些著作集當(dāng)時(shí)中西方天文歷象科學(xué)的新成果，成為清代編制歷法的依據(jù)。

　　明安圖在進(jìn)行天文學(xué)的研究過程中，也深感數(shù)學(xué)的重要。當(dāng)時(shí)正是世界數(shù)學(xué)史上高等數(shù)學(xué)形成和發(fā)展的時(shí)期，許多西洋算法紛紛傳入中國(guó)，其中公元1701年法國(guó)傳教士杜德美來我國(guó)后，曾傳入歐洲的3個(gè)無窮級(jí)數(shù)。這3個(gè)級(jí)數(shù)公式在當(dāng)時(shí)是很適用的，但杜德美僅介紹了公式，而對(duì)其推導(dǎo)方法則“秘而不宣”。明安圖對(duì)西方人故弄玄虛，蔑視中國(guó)的行徑極為憤慨，決心將其公式加以證明。于是，他以驚人的毅力，利用工作余暇研究數(shù)學(xué)，前后凡30余年，終于創(chuàng)立了“割圓連比例法”，寫成4卷本數(shù)學(xué)專著《割圓密率捷法》。“割圓”是指把圓周分成若干等份，或把圓周內(nèi)的一段弧長(zhǎng)分成若干等份，再用割圓法求出圓周長(zhǎng)或圓周內(nèi)的一段弧長(zhǎng)。此數(shù)值十分接近實(shí)際值，也可說是求得圓周率的近似值，這稱為“密年”。“捷法”是指能簡(jiǎn)便而迅速計(jì)算出來的方法。在這本書中，他不但嚴(yán)密地證明了西方傳進(jìn)來的3個(gè)無窮級(jí)數(shù)的正確性，推導(dǎo)出了“圓徑求周”、“弧背求正弦”、“弧背求正矢”三個(gè)公式，而且又發(fā)現(xiàn)并論證了6個(gè)無窮級(jí)數(shù)，創(chuàng)立了超越當(dāng)時(shí)世界科學(xué)水平的6個(gè)公式：弧背求通弦、弧背求矢、通弦求弧背、正弦求弧背、正矢求弧背、矢求弧背。在證明這9個(gè)公式時(shí)，他又創(chuàng)造了余弧求正弦正矢、余矢余弦求本弧、借弧背求正弦余弦、借正弦余弦求弧背等4個(gè)公式。他所創(chuàng)立的這種“割圓連比例法”，包含著形數(shù)結(jié)合和直線與圓弧互相轉(zhuǎn)化的先進(jìn)思想。這種以直線求圓線，以圓線求直線的思想，與西方的微積分具有相同意義，是當(dāng)時(shí)世界數(shù)學(xué)領(lǐng)域中一種比較先進(jìn)的思想。所以，明安圖被認(rèn)為是我國(guó)微積分學(xué)的先驅(qū)和高等數(shù)學(xué)的開創(chuàng)者。為我國(guó)數(shù)學(xué)事業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

　　除此而外，明安圖還多次參加地理測(cè)量和地圖的繪制工作。尤其是乾隆二十一年（公元1756年）、乾隆二十四年（公元1759年）兩次赴新疆，參加地理測(cè)量工作，獲得了大量有關(guān)山川、道路、氣候等的科學(xué)資料，成為繪制《乾隆內(nèi)府輿圖》新疆部分和《皇輿西域圖志》的重要依據(jù)。在測(cè)繪中，他還吸收和采用了“三角法”等近代科學(xué)測(cè)繪方法，開辟了中國(guó)地理測(cè)繪工作的新途徑，為我國(guó)地理測(cè)繪工作做出了貢獻(xiàn)。

　　明安圖治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，精益求精，將畢生精力奉獻(xiàn)給了祖國(guó)的科學(xué)事業(yè)，為祖國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。他在數(shù)學(xué)、天文和地理測(cè)繪等方面的杰出成就，在我國(guó)科技發(fā)展史上占有重要的地位。