作者:木南斐
“谁说不是呢,反正我们绝对不能步了那样的后路!”
“这是必然的,而且如今还有天幕在……对了,先继续听听天幕往下讲着数学的发展吧,我们也好更理清楚一些。”
而且目前天幕讲了这么多科目,也不知道哪些科目是重中之重。
对于这些科目之后的发展与落后,是否他们要现在更着重研究才行?那对于其他的,又是不是要暂且先放到一边?
随着科目越讲越多,而且听了天幕说的那些话,不少人的确都产生了这样的思考。
不过一时之间,还不能太早下定论。
还是暂且先听天幕继续说下去。
毕竟这听着,数学也很是重要。
【我国古代数学的发展,在春秋时期,随着铁器的出现,以及生产力的提高,加上开始由奴隶制向封建制过渡,新的生产关系也促进了科学技术的发展与进步,像我们之前说过的,这个时期私学也开始出现。】
【也因此,最晚在春秋末年,人们就已经掌握了完备的十进位置值制记数法,而且普遍使用算筹这种先进的计算工具。这个时期,我国古代的众多百姓已谙熟九九乘法表,整数四则运算,并使用了分数。】
【而后从春秋时期到战国时期,各诸侯国相继完成了向封建制度的过渡,思想界,学术界诸子林立,百家争鸣,异常活跃,为数学和科学技术的发展创造了良好的条件。】
【尽管当时没有一部先秦的数学著作留传到后世。
但是,人们通过田地及国土面积的测量,粟米的交换,收获及战利品的分配,城池的修建,水利工程的设计,赋税的合理负担,产量的计算,以及测高望远等生产生活实践,积累了大量的数学知识。】
【据东汉初郑众记载,当时的数学知识分成了方田、粟米、差分、少广、商功、均输、方程、赢不足、旁要九个部分,称为“九数”,而九数的出现,则确立了《九章算术》的基本框架。】
【这里我们重点说一下《九章算术》。
西汉时期与民生息,社会生产力得到了恢复以及发展,给数学和科学技术的发展带来新的活力,当时的人们提出了若干算术难题,并创造了解勾股形,重差等新的数学方法,同时,西汉时期也很注重先秦文化典籍的收集以及整理。】
【于是作为数学新发展,以及先秦典籍的抢救工作的结晶,便是《九章算术》的成书。】
【《九章算术》称得上是我国最重要的数学经典,它之于中国和东方数学,大体相当于《几何原本》之于希腊和欧洲数学,并且在世界古代数学史上,《九章》与《原本》像两颗璀灿的明珠,堪称东西辉映。】
【此外,《九章算数》还可以说是先秦到西汉数学知识的集大成之作。】
秦王宫。
嬴政听着数学在生活中的运用,以及那《九章算术》的出现——是由于西汉时期,社会得到恢复与发展,给数学发展带来新的活力……不由得心绪逐渐复杂起来。
为什么《九章算术》在西汉时期才成书……
除了作为数学新发展以外,还有对先秦相关文化典籍的抢救,收集以及整理。
虽然天幕没有明确指出,却不得不指明一个问题。
这大概又是有他的原因在。
为了结束列国纷争,建立和维护统一政权,少不得要做出某些牺牲。
但嬴政才逐渐更深刻的发现,这些牺牲都具体包括了什么。
若是没有往后的变化以及发展,若是一直这样下去,那是不是又会错失更多?
想到这里,嬴政不由得缓缓吐出一口气。
要不是有天幕在,这一切都还不会改变。
所以正因为如此,对于当下,他才要更珍惜才是。
【《九章算术》的出现,可以说是我国古代数学发展的框架确立阶段。】
【在这之后,我国的数学著述基本上就采取两种方式——
一是为《九章算术》作注,二是以《九章算术》为楷模编纂新的著作。】
【经过两汉社会经济和科学技术的大发展,到魏晋时期,我国封建社会又进入一个新的阶段,这一时期,在思想文化领域中,儒家的统治地位被削弱,形成了以谈三玄,即《周易》,《老子》,《庄子》为主的辩难之风。】
【这一时期的学者们通过析理,探讨思维规律,于是思想界出现了战国百家争鸣以来,再次前所未有过的生动局面。
与此相适应,这一时期的数学家也更重视理论研究,力图把自先秦到两汉积累起来的数学知识,建立在必然的可靠的基础之上,而刘徽和他的《九章算术注》,便是这个时代所造就的,最伟大的数学家以及最杰出的数学著作。】
【刘徽的《九章算术注》作于魏景元四年,原十卷。
前九卷全面论证了《九章》的公式,解法,发展了出入相补原理,截面积原理,齐同原理和率的概念,在圆面积公式和锥体体积公式的证明中,引入了无穷小分割和极限思想,首创了求圆周率的正确方法。
而且指出并纠正了《九章》的某些不精确或是错误的公式,探索出解决球体积的正确途径,创造了解线性方程组的互乘相消法与方程新术,用十进分数逼近无理根的近似值等,使用了大量类比,归纳推理及演绎推理,并且以后者为主。】
【第十卷 原名重差,为刘徽自撰自注,并发展完善了重差理论,此卷后来单行,因第一问为测望一海岛的高远,名之曰《海岛算经》,此外,刘徽还著有《九章重差图》一卷,不过已经丢失。】
【整体而言,刘徽生活在辩难之风兴起而尚未流入清谈的魏晋之交。
受思想界“析理”的影响,对《九章算术》“析理以辞,解体用图”,并对各种算法进行总结分析,认为数学像一株枝条虽分而同本干的大树,发自一端,形成了一个完整的理论体系。
而且刘徽还博览群书,谙熟诸子百家,他并不迷信古人,敢于创新,实事求是,对他未能解决的牟合方盖,坦诚直书,表示“以俟能言者”,可谓是表现了一位伟大学者寄希望于后学的坦荡胸怀。】
[叮叮——]
数学模块的排行名单中,刘徽的名字显而易见的高居榜首。
刘徽,魏晋时期。
魏晋时期的朝代,还有那宋朝……突出人才可真是多啊。
又是和先前一样,让他们见识到了何谓不同领域的参差,所谓落差感必然是有的,就像原本以为是优等生,结果原来很多方面却不如排在后面的优秀……让人不得不嘴里泛酸。
【这一时期,除了涌现出像刘徽这样出众的,作为我国古典数学理论奠基人之一的数学家外,还有很多理论著作涌现,如《孙子算经》三卷,常被误认为春秋军事家孙武所著,但实际上是公元400年前后的作品,作者不详。】
【这是一部数学入门读物,给出了筹算记数制度及乘除法则等预备知识,其河上荡杯,鸡兔同笼等问题后来在民间广泛流传,“物不知数”题则开一次同余式解法之先河。】
【还有张丘建著的《张丘建算经》三卷,成书于北魏时期,此书补充了等差级数的若干公式,其百鸡问题是著名的不定方程问题,后世以来对此都十分重视。】
【以及包含了祖冲之和其儿子祖暅之对于数学贡献所著出的《缀术》,据认为,将圆周率精确到八位有效数字,球体积的解决,以及含有负系数的二次、三次方程皆是其中的内容。】
【而且祖冲之不仅是南北朝时期数学家,还是天文学家,科学家,他的主要贡献在数学,所撰的《缀术》一书,还被收入《算经十书》,唐代将此书列入国子监教材,不过后因太过深奥而未得传。】
【除此之外,祖冲之发现的圆周率,在当时可谓是世界上最先进发现,这一纪录保持了千年,直到15世纪才由阿拉伯数学家卡西打破,并且在天文历法方面,祖冲之创制的《大明历》,最早将岁差引进历法。
在机械学方面,其设计制造过水碓磨,铜制机件传动的指南车,以及千里船,定时器等。
另在音律,文学,考据方面也有造诣,还著有小说《述异记》。】
【还有祖冲之的儿子祖暅之,同样也是我国南北朝时期数学家,天文学家,并且祖暅之同父亲祖冲之一起圆满解决了球面积的计算问题,得到了正确的体积公式,同时还据此提出了著名的“祖暅原理”。】
【祖暅之应用这个原理,解决了刘徽尚未解决的球体积公式。
该原理在西方直到十七世纪,才由意大利数学家卡瓦列利发现,可以说是比祖暅之晚了一千一百多年。】
“好!我们可真的是人才辈出!”
“一千一百多年,还有圆周率的记录也保持了千年!”
“有如此成就,怎能容忍被他国超越过去!”
“诸位,我们合该更加努力传承才是。”
“是,的确要如此才行。”
这越听,就越是心潮澎湃。
可与此同时,也越是有些忐忑再往下继续听,不知道会不会和之前一样情况。
毕竟从高处跌落,是最让人无法忍受的事情。
【隋唐是我国封建社会经济政治文化的鼎盛时期,然而在数学上,除天文历法研究中刘焯创造等间距内插公式,以及僧一行创造不等间距内插公式外,其余几无创造,这一时期数学成就及理论水平远远低于魏晋南北朝。】
【除此之外,唐初王孝通撰《缉古算经》一卷,解决了若干复杂的土方工程及勾股问题,且都用三次或四次方程解决,是为现存记载三次、四次方程的最早著作,然而《缉古算经》未必是高于《缀术》的著作。】
【王孝通虽然是历算博士,但在天文历法方面是保守的,他在《上〈缉古算经〉表》中指责《缀术》全错不通,于理未尽,大约他与当时别的数学家一样读不懂《缀术》。】
【而且王孝通自诩他的《缉古算经》千金不能排其一字,一旦他瞑目,其方法后人莫晓。
对此,只想说科学家虽然不必作谦谦君子,要有认定自己理论的勇气和胆魄,但是如此狂妄,也是不足取的。】
【所以隋唐这一时期,虽然有在国子监设算学馆,置算学博士,助教指导学生学习,并且将《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《缀术》、《张丘建算经》、《五曹算经》、《五经算术》、《缉古算经》等十部算经作注,作为算学馆教材,成为著名的《算经十书》,而且该书还是我国古代数学奠基时期的总结,同时这一时期的众多学者等注释保存了许多宝贵资料,但整体而言,注释水平并不高。】
【甚至由于种种原因,算学馆实际上也并未培养出像样的数学家。】
【不过这一时期倒也算是我国古代数学体系的建立时期。】
啊……隋唐时期数学成就及理论水平,竟是远远低于魏晋南北朝?
因何原因呢?
是因为魏晋时期再次出现的思想开放的生动局面?
就和落后是方方面面的落后一样,反之若是处在发展之端,也是有助于各领域的蓬勃发展与进步吗?
【数学**的出现,是在经过盛唐大发展之后,生产关系和社会各方面都逐渐产生了新的实质性变革,于是再到宋朝,我国封建社会又进入了另一个新的阶段,农业、手工业、商业,以及科学技术得到了更大的发展。】
【再加上这一时期印刷术,即活字印刷的出现等等,世界上首次出现的印刷本数学著作就在这一时期。
而且还有之前《算数十经》中的几部算经著作,其成为孤本流传到现在,并成为世界上传世最早的印刷本数学著作,也是多借助于印刷术,才得以空前广泛的流传,并且对于传播和普及数学知识,其意义影响尤为深远。】
【其实宋元数学高潮,早在唐中叶就已见端倪,随着商业贸易的蓬勃发展,人们改进筹算乘除法,新、旧《唐书》记载了大量这类书籍,可惜绝大多数失传,只有韩延《算术》以《夏侯阳算经》的名义流传下来。
该书提出了若干化乘除为加减的捷算法,并在运算中使用了十进小数,极可宝贵。】
【还有贾宪撰写的《黄帝九章算经细草》,可谓是为北宋最重要的数学著作。
他不仅提高了《九章算术》的理论水平,还对某些类型的数学问题进行了概括,比如提出开方作法本源,即贾宪三角,作为他提出的立成释锁法的算表,这是开方问题的纲。
同时贾宪还提出了若干新的重要方法,其中最突出的是创造增乘开方法,并提出了开四次方的程序,可以说,贾宪的思想与方法对宋元数学的影响极大,是宋元数学的主要推动者之一。】
【再有就是沈括对于数学的独到贡献,其在《梦溪笔谈》中首创隙积术,开高阶等差级数求和问题之先河,又提出会圆术,首次提出求弓形弧长的近似公式。】
【以及《缀术》失传之后,开方式的系数仍皆为正数,北宋刘益撰《议古根源》,突破了这个限制,首先引入负系数方程,并创造了益积开方术与减从开方术求其正根,被杨辉誉之为“实冠前古”。】
【此外还有杨辉,朱世杰等人对筹算乘除捷算法的改进以及总结,导致了珠算盘与珠算术的产生,完成了我国计算工具和计算技术的改革,除此之外,还有其他很多理论以及著作等等……】
【总之在这一时期,可谓是我国历史上留下重要数学著作最多的高潮时期。】
[叮叮——]
数学相关模块的排行中,确实一直持续不断的涌现出相关人名以及其成就和荣誉等等。
看得人眼花缭乱的同时,也越发认识到数学成就发展的辉煌与荣耀。
可数学的高潮发展阶段就是这一时期吗?
那在这之后呢?
【在宋元之后,就到了明清时期,这一时期算是对数学的继承与发展阶段。】
【虽然也出现过很多数学相关的理论著作,比如代表明代数学最高水平的《算学宝鉴》,还有明朝出现的一批有关珠算的著作,其中最著者为程大位的《算法统宗》。
此书适应商业发展的需要,以珠算为主要计算工具,并载有珠算开方法,还得到过极高的评价。
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