中国古代学者祖暅(456年—536年),一作祖暅之,字景烁,范阳遒县(今河北涞水)人。中国南北朝时期算学家、天文学家,祖冲之之子。同父祖冲之算出球面积的问题。以“幂势既同则积不容异”,从先贤刘徽“牟合方盖”之法,算出球体积。
《九章算术·少广》篇开立圆术:置积尺数,以十六乘之,九而一,所得开立方除之,即立圆径。然所得不精。刘徽创造了立体图形“牟合方盖”,而球的体积与牟合方盖的体积之比为π比四。祖暅再以“幂势既同则积不容异”得出牟合方盖体积进而算出球体积。
祖暅原理也称祖氏原理,一个涉及几何求积的著名命题。公元656年,唐代李淳风注《九章算术》时提到祖暅的开立圆术。祖暅在求球体积时,使用一个原理:“幂势既同,则积不容异”。“幂”是截面积,“势”是立体的高。意思是两个同高的立体,如在等高处的截面积相等,则体积相等。更详细点说就是,界于两个平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两个平面的平面所截,如果两个截面的面积相等,则这两个立体的体积相等。上述原理在中国被称为祖暅原理,国外则一般称之为卡瓦列利原理。
(文/崔义格,图/史璐璐,编辑/史璐璐,审核/王俊华)