祖冲之天文学如何，在天文学上取得了哪些成就？
祖冲之仔细整理了自己的观测数据和天文历上的其他资料，自己摸索出了一些规律。他发现传统的“李元嘉”有许多错误，于是根据自己的观察加以修改，编了一部新的历法——《大李明》，并在朝廷播放，希望在全国推广。这个朝代的皇帝是宋孝武帝刘军。他自己不懂历法，就组织一些懂历法的大臣在金殿举行“朝议”，命祖冲之参加，让他和大臣们辩论两种历法的优劣。
公元462年的一天，一场关于历法的大辩论开始了。双方代表是祖冲之和戴法兴。戴法兴首先提出:“每一天都是不变的，没有原地不动的变化。这是永恒的，你没有理由改变法律。”
祖冲之马上反驳道:“旧历十九年七闰，两百年就会有一天的差别。如果改用大明历，每三百九十一个设一百四十四个闰月，就符合天数了。”他接着说:“旧历中的夏季至日和冬季至日比天象还早，五行(金、木、水、火、土)的出现和隐蔽也比实际天象差40多天。历法不符合天象，当然要改革。”
“日月星辰之兴衰，自有其日，非常人所能测。”戴法兴不甘心失败。
“日月星辰是有形可考的，有数据可算的，不是出于神性。你怎么能说普通人不能立志呢？接下来十年的观测发现，每年夏季至日和冬季至日的尺子都没有误差。”他转向宋孝武帝说:“根据我的计算，每45年，11个月就要退1度。”
“你这是剪坏章，假念经。”戴法兴恼羞成怒。
“商朝的历法是三年闰一次，周朝改为五年闰一次。春秋中期以来，确定闰七岁。他们在删减糟糕的章节吗？至于历法，元嘉历之前就有阳历，后来改了。这也是假故事吗？”
这场辩论以祖冲之的胜利而告终。经过进一步的研究，证实了《大明历》的科学性。于是宋孝武帝颁布圣旨，命令全国在公元465年改用新历法。不幸的是，不久宋朝发生了战争，“大李明”并没有真正实施。祖冲之死时仍用袁嘉礼。
在梁武帝，祖冲之的儿子祖日焕上奏朝廷，请求皇帝下令开设大李明。梁武帝派人做了深入的研究，在确认了《大明历》的优越性后，颁布了从公元510年开始实行《大明历》的命令。祖冲之在天文学方面的成就终于得到了认可。