俗話說“爺孫隔輩親”,祖衝之就是這樣,他和爺爺的關係最好,常常纏著爺爺講故事,問爺爺很多問題。每到晴朗的夜晚,爺孫倆時常偎坐在院子裏,絮絮叨叨地聊天。通常在這個時候,總是祖衝之發問的時間。他經常仰起小腦瓜望著一望無際暗藍的天空靜靜地發呆,頭頂的夜空宛若一副宏大的棋局,上麵布滿晶亮的星星。那一帶飄若輕紗、似有似無的銀河,那無數閃閃亮亮、眨巴著眼睛、毫不羞怯地與他對望的星星,都那樣充滿生機和意趣,就仿佛他和它們早已相識似的。祖衝之的心裏癢癢的,他多麼期望能夠伸出手去夠一夠它們,看看這些星星到底長得什麼樣,摸上去是冷冷的還是溫暖的。那些星星好像知道他的心思一樣,故意一閃一閃的,地上的孩子也不甘示弱,繼續盯著它們看。
有一天,祖衝之突然高興地跳了起來,他發現了星星的一個小秘密。他興奮地跑進屋裏,把自己的發現告訴了爺爺。
“爺爺,爺爺,我發現了一個秘密。”爺爺正在屋裏的燈下看書,祖衝之的大呼小叫,讓他抬起頭來。他一手搖著蒲扇,一手捋了把發白的胡須,笑眯眯地問:“有什麼事情這樣高興啊?”“您快跟我出來看看就知道了。”祖衝之拽著爺爺的衣袖,把爺爺拉到了院子裏,又很快搬來了爺爺最喜歡的藤椅,讓爺爺坐下。隨後,他自己也搬來了凳子偎坐在爺爺身邊。“爺爺,您看!”祖衝之指著天上的北鬥七星,大聲說:“前些日子我觀察它們的時候,它們的勺把兒還是指向東,可是今天我一看,怎麼它們的勺把兒跑到南邊去了呢?爺爺,這是為什麼呢?”
“嗬嗬”,爺爺被祖衝之的問題給逗樂了,麵對這個向來喜歡打破砂鍋問到底的孫子,爺爺早已習慣他突如其來的各種問題了。“爺爺,快給我講講吧。”祖衝之已經有些急不可耐了。
“北鬥七星,是由天樞、天璿、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光七星組成的。因為這七顆星連起來的形狀就像咱們舀酒的鬥,所以稱其為北鬥七星。其中呢,天樞、天璿、天璣、天權組成為鬥身,古曰魁;玉衡、開陽、搖光組成為鬥柄,古曰杓。這北鬥七星會隨著四時變化,出現在天空不同方位。老早以前,咱們的老祖宗就已經發現了這個規律,所以呢,他們就根據初昏時鬥柄所指的方向來決定季節:鬥柄指東,天下皆春;鬥柄指南,天下皆夏;鬥柄指西,天下皆秋;鬥柄指北,天下皆冬。”
“原來是這樣,我明白了,爺爺。因為前些日子是春天,所以我會看到北鬥七星的鬥柄指向東麵;現在咱們到了夏天,所以它們的鬥柄就指向南了。”祖衝之自己解釋道。
“嗯,衝之說得對。”爺爺撫著胡須說,看著這個聰明好學的孫兒滿意地笑了。
“可是,為什麼北鬥七星會有這種變化呢?”祖衝之突然又冒出了問題。
“要回答你這個問題,就得從東漢時期的大天文學家張衡說起啦。”爺爺慢條斯理地搖著扇子說,祖衝之等不及了,搖著爺爺的手臂,央求道:“爺爺快講講吧,張衡老前輩到底是個怎樣的人呢?”
“張衡生活的年代離我們已經有三百多年了,他是當時一位鼎鼎大名的天文學家。為了弄清楚星星是如何運動的,他日複一日、年複一年,花了很大力氣,堅持不懈地進行天象觀測、計算和研究。最後,他得出了結論。他認為星星不但會運動,而且運動的速度還不一樣呢。對星星運動的速度,他認為:‘近天則遲,遠天則速。’也就是說,星星運動得快與慢,和離天的距離遠近有關係。”
“星星會動?而且運動的快慢還不一樣?可是,它們在天上看起來是紋絲不動的呀,這又是什麼原因呢?”祖衝之一邊琢磨著爺爺的話,一邊自言自語。仰起頭來望向夜空,星星還在眨眼,但這一次他感覺它們不是在有意戲弄他了,好像是在向他表示友好呢。爺爺也抬起頭來,他搖著扇子,慢悠悠地說:“後來者居上,孩子,你的問題爺爺這輩的人還沒搞清楚呢,隻能靠你自己慢慢去琢磨了。隻要你好好學習,博學多思,日後定有希望揭開這些謎題。”“爺爺的話衝兒記在心裏了。”祖衝之認真地答應著。
打那以後,隻有爺爺一有空,祖衝之就纏著他讓他講一些曆朝曆代有名的科學家的故事,比如東漢時期的科學家張衡以及他發明的地動儀,數學家劉徽等。雖然這些故事中的一些道理他並不完全理解,但前人的治學研究精神卻早早在他幼小的心靈上播下了種子,一顆熱愛科學、不向權貴、世俗低頭的種子悄悄地在他的心裏萌芽了。這些從爺爺口中聽來的故事,伴隨著爺爺的期望和諄諄告誡深深影響著祖衝之,鞭策他在科學研究的道路上不懼艱險、奮勇前進。
萌生大誌
和祖昌同朝為官的有一位著名的天文學家叫何承天(370-447),與祖昌的關係很要好。何承天出生在今山東郯城,據說他5歲喪父,在母親徐氏的一手撫養下長大成人。他自幼聰慧好學,博覽群書,曾擔任過衡陽內史、禦史中丞等朝廷重要職務。東晉末年,祖昌與何承天曾同在太學任教,共同切磋史學曆算,由此結下友誼,後因時局動蕩才各奔東西。據說何承天不僅通覽經史子集,而且精於天文律曆和算學,尤其在天文曆法方麵更是造詣頗深。關於何承天其人其事,祖衝之從爺爺口中也熟知其中一二。據說,他是一個不修邊幅的可愛老頭,而且性格剛烈,為人耿直,從不曲意逢迎。正是因為這樣,所以朝廷裏一些當官的和貴族子弟瞧不起他,常常當麵對他冷嘲熱諷,甚至給他取外號。但這個老人家卻一點不在意,照舊笑嗬嗬地為人處世,去做他的太子率更令,去編他的國史。
何承天與祖昌是世交,兩人雖同朝為官,但部門不同,所以平素也難得相遇,祖衝之見到何承天的機會也很有限。祖衝之13歲左右時,建康城裏建立了一所皇家學院--國子學,專門招收官員子弟,祖衝之也被爺爺送到這裏上學了。剛好,何承天此時正在這裏教學,祖衝之由此結識了這位名聞天下的大天文學家。祖衝之的虛心好學、知書達理,在當時驕縱之風盛行的官家子弟間頗為難得,所以他很得何承天的賞識。在何承天的悉心教導下,祖衝之學到了不少天文曆法方麵的知識,他對這一領域的興趣也越來越濃了。祖昌也看到了孫子對天文方麵的特殊偏好,鑒於天文和數學之間的密切聯係,他開始有意加大了對祖衝之在數學上的培養。此後,隻要一有空,他就把孫子叫到跟前,爺孫倆一起研究起《周髀算經》《九章算術》等經典算術著作來。很快,祖衝之在爺爺的教導下學會了“勾股定理”“開平方”“開立方”等方法,還學會了求解一般的一元二次方程等。
祖衝之的聰明好學是出了名的,史書上記載他“少稽古,有機思”。意思是說,祖衝之很小的時候就學習和考查古人的著作,而且非常善於思考問題,這用他自己的話來說就是“搜煉古今”。正是在這樣的勤奮用功基礎上,祖衝之博覽群書,閱讀了大量前人著作,吸取了不少學術精華。一分耕耘,一分收獲,祖衝之的努力換來了人們對他“博學多才”等的諸多好評。20歲剛出頭,諾大的建康城裏,他已經很有名氣了。當時的人們幾乎都知道,大匠卿祖昌家出了個年輕有才的後生。