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ZT:中国古代数学简介
送交者: 西龙 2006年05月07日16:08:33 于 [史地人物] 发送悄悄话

人类进入文明时代以来,数学中心经过了几次大转移。公元前19世纪至公元前6世纪的古巴比伦 (小知识) 最先进入文明社会,他们的数学知识自然超前其他民族。巴比伦数学以计算为主。公元前6世纪,数学中心转移到了古希腊,以研究空间形式为主,形成了严密的公理化体系,十分发达。公元前2世纪前后,古希腊数学走向衰替,以探讨数量关系为主的中国数学后来居上,在文艺复兴(15、16世纪)之前,中国数学(到14世纪初),以及后来发展起来的印度、阿拉伯数学占据了世界数学舞台的中心。文艺复兴之后,世界数学中心转移到了欧美。从公元前2、3世纪至公元14世纪初,长达一千六、七百年,中国传统数学虽有高潮、低潮,却一直走在世界的前列。

东汉末年到魏晋时期,庄园农奴制和门阀士族占据了经济政治舞台的中心;儒家在思想界的统治地位被削弱,谶纬 (小知识) 迷信与繁琐的经学退出了历史舞台,代之以谈「三玄」(《易经》、《老子》、《庄子》)为主、以「析理」为方法的辩难之风。受此影响,赵爽撰《周髀算经注》,以出入相补原理证明了前此的勾股知识;魏刘徽撰《九章算术注》,总结、发展了《九章算术》编纂 (小老师) 时代就使用的出入相补原理、截面积原理、齐同原理与率的理论,完善了重差术,引入了极限思想和无穷小分割方法,「析理以辞,解体用图」,以演绎逻辑全面证明了《九章算术》的公式、算法,奠定了中国传统数学的理论基础。他还首创了求圆周率 (小知识) 的正确方法及若干新的方法,纠正了《九章算术》的许多失误。南朝祖冲之著《缀术》,是一部水平比刘徽《九章算术注》更高的著作,可惜隋唐算学馆学官(相当于今著名大学数学系教授)「莫能究其深奥,是故废而不理」,遂失传。现在只知道他在计算圆周率(保持了900多年世界记录)及与其子祖暅 (小老师) 之解决球体积方面的贡献。此外,这一时期,还编纂了《孙子算经》、《张丘建算经》、《夏侯阳算经》(已佚)、《五曹算经》、《五经算术》、《缉古算经》等著作,开辟了同余式解法等新的方向。隋唐国子监设算学馆,唐初李淳风等整理《算经十书》,成为算学馆的教材。

经过盛唐生产力的大发展,唐中叶之后,生产关系和社会各方面产生了新的变革,到宋元,土地由国有为主变成私有为主,佃农取代了魏唐农奴身份的部曲 (小知识)、徒附。农业、手工业、商业相当繁荣,思想统治也相对宽松,科学技术的发展进入中世纪的黄金时代。特别是造纸业与印刷技术的发达,对数学知识的流传更加方便。1084年北宋秘书省刊刻了汉唐九部算经,是为世界上首次印刷数学著作。数学迎来了筹算数学的高潮。这个高潮体现在两个方面。一是探讨乘除捷算法,赝本《夏侯阳算经》、《杨辉算法》、朱世杰《算学启蒙》等作出重大贡献,为珠算盘的产生准备了算法条件,珠算盘应运而生。一是在高次方程解法(增乘开方法)、同余式解法(大衍总数术)、列方程(天元术)与联立高次方程组解法(四元术)、高阶等差级数求和(垛 (小老师) 积术)与招差法(有限差分法)等方面取得超前其他文化传统几个世纪的重大成就。北宋贾宪撰《黄帝九章算经细草》,进一步抽象《九章算术》的算法,创造贾宪三角和增乘开方法,奠定了这些成就的基础。南宋时秦九韶撰《数书九章》、元代李冶撰《测圆海镜》、朱世杰撰《四元玉鉴》等均是提出这些成就的划时代著作。

明朝时期,由于理学统治、八股取士、大兴文字狱,禁锢了人们的思想,扼杀了自由创造。明朝数学水平远低于宋元。大数学家都看不懂增乘开方法、天元术、四元术等宋元重要成就,汉唐宋元数学著作不仅没有新的刻本,反而大都失传。从此,中国失去了数学大国的地位。明朝数学落后,《九章算术》几乎失传。到明末清初,民间只有半部南宋本《九章算术》,《永乐大典》抄录了《九章算术》,却藏于深宫,因此,即使大数学家也难以看到。1774年乾隆盛世中的戴震在《四库全书》馆从《永乐大典》中辑录出《九章算术》,进行了全面校勘,先后排印、刻印、抄写了《武英殿聚珍版丛书》本、屈曾发刻本、孔继涵刻本和《四库全书》本。戴震的许多校勘很得体,他的贡献无与伦比。

中西数学的融会

明末,利玛窦等传教士将西方数学传入中国,到1723年为第一阶段,主要传入几何、代数、三角等初等数学知识。利玛窦与徐光启合译了《几何原本》(小知识) (前6卷),从此,开始了中西数学的融会贯通,梅文鼎等作出了重要贡献。这一段集大成的结果是编纂了清康熙帝御定的《数理精蕴》53卷。1723年,雍正帝赶走传教士,从此人们一方面致力于消化传入的西方数学,明安图在幂 (小老师) 级数展开式方面作出了贡献。另一方面,一批失传已久的汉唐宋元算书被发现。戴震等校勘 (小老师)《九章算术》等汉唐著作,促进了乾嘉时期研究古算的高潮,汪莱、李锐等在方程论;董佑诚、项名达、徐有壬、李善兰等继续推进幂级数展开式的研究;李善兰创造尖锥术,踏上了微积分的门槛。鸦片战争之后,列强轰开中国的大门,西方数学再一次传入中国。李善兰、华蘅 (小老师) 芳等与传教士合译了若干微积分方面的西方数学著作,近代数学开始传入中国。清代从事数学研究的人比以往都多,也很执着,力图复兴中国数学。然而,碍于社会条件,与西方数学的差距却愈来愈大。上世纪初,中国传统数学中断,中国数学逐步融入统一的世界数学。

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