1.2.2　数尽其用——“记里鼓车”的计量原理

“记里鼓车”是中国古代发明的计量道路里程的仪器，由“记道车”发展而来。有关“记道车”的文字记载最早见于汉代刘歆的《西京杂记》：“记道车，驾四，中道。”由此可见，在我国西汉时期就已经出现了这种可以计算道路里程的车，到后来，因为加了“行一里路打一下鼓”的装置，故名“记里鼓车”。

“记里鼓车”外形是独辕双轮，车箱内有立轮、大小平轮、铜旋风轮等，轮周各出齿若干（图1.7）。记里鼓车通过鼓镯的音响分段报知里程，它下层设鼓，上层设镯。车子行进一里，下层木偶击鼓一次；车子行进十里，上层木偶击镯一次。利用齿轮使得车轮每转一定圈数就自动敲一下鼓，只要记下鼓声，便可以得知行驶的具体路程。实际上，这与现代汽车上的里程表原理相同。“记里鼓车”的计量原理就是根据圆转动的行程等于圆的周长乘以圆转动的圈数，而圆的周长的计算需要用到“祖率”。

图1.7　邮票中的记里鼓车

“记里鼓车”的经典计量原理是我国古代计量发展史上的一大发明，通过祖率计算出车轮的周长，计量检测水平的提高使“祖率”成为中华民族对世界科学发展的一大贡献。记里鼓车的创造也为当代计量事业奠定了深厚的基础。

类比“记里鼓车”的原理，出租车行驶里程的计算就是利用圆周长公式计算出轮胎转一圈走过的距离，再记录下轮胎的转数，相乘即可得到行驶的里程。除此之外，圆周率还有许多其他应用，如圆周率的计算不仅能够确定数学公式的优越性，同时也能用于衡量计算机的性能，人们通过计算机计算π精确值的速度和稳定性，来考察计算机的指标和性能；国际上也经常利用π的近似值来检测和训练人脑的记忆广度和速度；在现代密码学中，借助圆周率的数值，我们就能够得到无数个密码的密码源文，并据此编制出常规统计学方法根本无法破译的密码。