劉徽在注解《九章算術》的過程中,創立了“割圓術”,為計算圓周率建立了嚴密的理論,提供了計算圓周率的科學方法,他正確地指出利用《九章算術》中的圓周率等於三的數值來計算麵積,所得出的不是真正的圓麵積,而是圓內接正六邊形的麵積,他把圓內接正六邊形依次分割為正一百九十二邊形,計算出圓周率為3.14。他還認為圓內接正多邊形的邊數越多,就越同圓周近似,這就是現代數學中的極限概念。圓周率是數學上的一個重要數據,計算圓麵積、圓周長、球表麵積和球體積等,都離不開圓周率,所以,推算出它的準確數值,無論是在理論上還是在實踐上都具有重要的意義。
在世界數學史上,許多國家的數學家都曾把圓周率作為重要的研究課題,為求出它的精確數值付出了很大努力,在某種意義上說,一個國家曆史上圓周率數值的準確程度,可以衡量這個國家數學的發展情況。劉徽的貢獻就在於他開創了圓周率研究的新階段,推動了我國古代數學的發展。
劉徽在注解《九章算術》時除了創建了新的體係“割圓術”外,他還運用了“齊同術”,即分數加減法中的通分法,用“今有術”來計算各種比例問題,用“圖驗法”對各種平麵圖形的麵積公式“以盈補虛”來證明,用“棋驗法”拚湊證明各種體積公式。他還分析了立方體,塹堵(正三角柱)、陽馬(一棱的底麵垂直的方錐)、鱉臑(直角三角錐)等形體間的關係。他也用同樣的方法研究了圓錐、圓亭(圓台)的體積。
劉徽的生平年代和事跡,不知為什麼史書記載很少,隻知道他生活的年代約在公元3世紀的魏晉時期,他致力於數學的研究,在我國古代數學體係的形成和發展進程中是個很有影響的人物,他除了著有《九章算術注》以外,還著有算術方麵的其它著作,如《九重差》一卷,《九章重差圖》一卷。在唐朝初年,《九章重差圖》已經失傳,但值得慶幸的是《九重差》一卷一直流傳到了現在,被稱為《海島算經》。劉徽的《九章算術注》已經成為世界性科學名著,被譯成多種文字出版,在世界數學史上留下了光輝的一頁。
一代梟雄曹操
漢永壽元年(公元155年)曹操降生在一個達官顯貴的家庭裏。祖父曹騰是費亭侯,任大長秋,父親曹嵩的官職也不小,做過司隸校尉、大司農、大鴻臚,到後來又用錢捐了大尉。雖說祖父、父親的官職很高,但由於祖父是個宦官,所以門第並不高,稱不上“望族!”
曹操在這樣的家庭裏長大,自然要受到良好的教育。他少年時象東漢時許多官宦人家的子弟一樣,生活放蕩不羈,常常臂架獵鷹,騎馬帶上獵犬到野外打獵。有時和綠林中人練習刀槍、騎射,他因此長就一副強健體魄,練就一身馬上步下的好武藝。
隨著年齡的增加,曹操對東漢王朝的昏暗腐敗逐漸有了深刻的認識,特別是耳聞目睹官場上的勾心鬥角,互相傾軋,官僚們不顧百姓死活,貪汙腐化,使他憂心忡忡,常常發出憤世疾俗的感喟(kuì)曹操到這時開始逐漸遠離舊時的“朋友”,從聲色犬馬的生活中脫離出來,暗自立誌要幹一番大事業。曹操是個意誌力很強的人,當他決心要幹一件大事時,他就能馬上甘諸實踐。他開始潛心讀書了。當時各地不斷爆發農民起義,特別是黃巾起義極大地震撼了東漢王朝腐朽朝廷。麵對動蕩不安的社會,曹操特別注意軍事著作的學習與研究。他搜集了東漢以前各家的軍事著作,把其中的主要內容摘錄下來,編成一本《兵書接(節)要》。他十分崇拜大軍事家孫武,反複研讀了《孫子兵法》,並為這本書詳加注釋,這本加注的本子他題名為《孫子略解》。由於他資質高,見聞廣博,經過幾年的認真學習,他的才能,特別是軍事才能達到了很高水平。在眾多的官宦子弟當中,他脫穎而出,得到一些很有名望的人交口稱讚。東漢太尉橋玄就特別賞識曹操,他曾對人說:“阿瞞(曹操又一名字)這小兒卓異不凡,將來定能幹一番大事業。”橋玄曾當著曹操的麵稱讚說:“天下就要大亂了,能夠安定天下的,恐怕隻有你了。”橋玄還說過要將自己的妻子兒女托給曹操的話。除了橋玄,象南陽郡的何顒(yóng)也特別賞識曹操。當他看到曹操,經過交談,他讚歎道:“漢朝將亡,安定天下的一定是這個人!”還有一件事值得一提,就是汝南名士許劭,這個人以慧眼識人著稱於世。曹操有一次特地登門拜訪,當麵問他:“你看我是怎樣一個人?”許劭看了看他,不肯說,經不住曹操的追問,他才說:“你呀,前程遠大不可限量。你將來恐怕是治國安邦的能臣,亂世的奸雄。”曹操聽了他這番似褒似貶的話,忍不住哈哈大笑起來。
這時的曹操雖然還很年輕,但由於當時一些有名望的人的宣揚和評論,他的名聲鵲起,成為受人矚目的人物了。
公元174年,剛滿二十歲的曹操開始步入仕途。起初隻是做皇帝的侍從官,不久,被任命做了洛陽北部尉,負責京城中的治安工作。當時的京城洛陽也很混亂,豪強仗勢欺人,強取豪奪之類的事件時有發生。曹操盡管官職很低,辦事卻很有魄力。他一上任,馬上下令把官署衙門修繕一新,又下令造了一批五色棒,在官署大門兩側懸掛十餘根。這些五色棒是用來懲戒違法亂紀的,凡有胡作非為觸犯律令的,不論是誰,重者用棒打死,輕者用棒懲戒。有一件事很能說明問題,漢靈帝寵幸的小太監蹇碩的叔父夜半出行,這在當時是違犯宵禁律令的,被士卒抓來送到曹操那裏處分。曹操立即按律叫人用五色棒亂棍打死。從此以後,京都裏的豪強大為震動,不敢再象從前那樣胡作非為了,京都秩序大為改觀。
後來,曹操又擔任議郎,可以參與討論國家大事。他看到朝廷一些貪汙腐敗、營私舞弊現象,十分生氣。他不怕得罪權貴,幾次上書朝廷,批評掌管朝政的人失職。盡管他大聲疾呼,慷慨激昂,但他位低言輕,根本不受重視。經過這些挫折後,他心灰意冷,再也不提什麼建議了。
公元184年,黃巾大起義爆發了,起義軍連戰連捷,奪取了許多城鎮。消息傳到京都,東漢統治集團驚恐萬分,連忙調集大軍前往鎮壓。曹操感到自己大顯身手的機會已經到來,寫奏章要求參加軍隊。曹操被任命為騎都尉,跟隨左中郎將皇甫嵩、右中郎將朱傍,開赴前線作戰。官兵很快打敗了起義軍,屠殺了幾萬起義的農民。由於作戰有功,曹操被提拔為濟南相。
曹操在濟南這段期間,主要幹了兩件比較有影響的事。一件是上任不久檢舉罷免了八名貪贓枉法的縣級官吏;另一件是下令拆除祠堂,禁止祭祀等迷信活動。這兩件事在當地引起很大震動,那些不法之徒不是遠走他鄉,就是有所收斂,濟南地界的社會風氣有了很大改變。曹操的作法自然要觸及到地方上的豪強勢力,難免要得罪朝廷中與之有聯係的一些權貴。遭到這些人聯名告狀,詆毀,曹操一氣之下,上書朝廷辭官回鄉。
曹操是個雄心勃勃的人,怎肯自甘寂寞,去過那種百無聊賴的隱居生活呢?公元188年,漢靈帝籌建西園新軍的時候,曹操接到任命後又回到洛陽擔任典軍校尉了。
第二年,漢靈帝病死,由年僅十四歲的劉辯繼位,這就是漢少帝。這時朝廷內部接連發生兩次政變,一是外戚國舅何進想除掉弄權的一群宦官,想借助董卓的力量,結果事情敗露,反被宦官殺死。二是董卓率領大軍開進京都以後,廢掉少帝,另立比劉辯更小,才年僅九歲的劉協為獻帝,自己封自己做了相國,把朝中大權全部抓到自己手中。董卓這個人十分殘暴,縱容手下將士燒殺搶掠,無惡不作,洛陽城內外,屍橫遍野,田園荒蕪,當官的和平民百姓整天在驚慌中度過日子,景象十分悲慘。
董卓想鞏固自己的地位,不惜重金籠絡人才,曹操也是他極力拉攏的一個。曹操看清董卓所作所為不得人心,難免要垮台的,不肯接受官職,謀殺董卓不成,連夜逃回家鄉譙縣。
曹操回鄉後立即著手建立軍隊。他一麵加緊打造武器,一麵散發家產收兵買馬。由於曹操建立軍隊打出的是興複漢室,討伐國賊,得到當地一些人的支持和讚助,很快就招募了三千人。這時曹操的親戚夏侯悼、夏侯淵和堂弟曹洪、曹仁等也帶領二千多人馬來,曹操有五千多人馬,正式樹起大旗,起兵討伐董卓。
曹操由於人單勢薄,便加入了以袁紹為盟主的討伐董卓的聯盟。這個各揣心腹事的軍事聯盟雖然人數很多,但由於缺乏一個有威望有膽識的首腦,又各自保存實力,不敢與董卓主力交鋒。曹操看到這種情況,又氣又急,決定單獨采取行動。他率領自己的五千人馬,由酸棗(今河南延津西南)向成皋(今河南滎陽汜水)前線迸發。在滎陽汴水,曹操與董卓部下的大將徐榮相遇,雙方展開一場激戰,因為力量懸殊,曹操的軍隊被擊敗,人馬死傷大半,曹操自己也中箭受傷。
曹操並沒有因為失敗而喪失信心,他和夏侯悼、曹洪等又設法招募軍隊,又組成了一支三千多人的隊伍。他帶領這支人馬準備繼續討伐董卓。
這時形勢發生很大變化,袁紹的聯盟內部矛盾加劇,各部紛紛搶占地盤,擴展勢力,由此發生火並。袁紹也想象董卓那樣另立個皇帝,在河北搞一個小朝廷。曹操堅決反對另立皇帝,勸阻各部化解矛盾,共同對敵。可是聯盟這時又難維係,不久,這些人便都率兵返回自己的地盤上謀求新的打算去了。於是;出現了軍閥割據,互相混戰的局麵。