吳國平:這是一本中國乃至東方世界最偉大的數學著作

2020-12-16 吳國平數學教育

在唐代顯慶元年(656)期間,唐高宗把《周髀算經》、《九章算術》、《孫子算經》、《五曹算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》、《海島算經》、《五經算術》、《綴術》、《緝古算經》這十部著作作為國家最高學府的算學教科書,用以進行數學教育和考試,後世通稱為《算經十書》。

夢回大唐,唐朝盛世,唐代一直是中華五千年文明當中最為璀璨朝代之一。唐代為了社會發展,國子監內設立算學館,置博士、助教指導學生學習數學,因此,把十部成書於漢、唐一千多年間的數學著作用以進行數學教育和考試,就是我們現在所說的《算經十書》。

《算經十書》的出現,較完備地體現了古代中國數學各方面的內容。《算經十書》中用過的數學名詞,如分子、分母、開平方、開立方、正、負、方程等等,都一直沿用到今天,有的已有近兩千年的歷史了。

在《算經十書》中最重要一部著作應該就屬於《九章算術》,它可以說是中國古代第一部數學專著。

《九章算術》成書於公元一世紀左右,該書內容十分豐富,全書採用問題集的形式,收有246個與生產、生活實踐有聯繫的應用問題,分為九章,系統總結了戰國、秦、漢時期的數學成就。《九章算術》作為一本綜合性的數學著作,是當時世界上最簡練有效的應用數學,它的出現標誌中國古代數學形成了完整的體系。

《九章算術》不僅在中國數學史上佔有重要地位,它的影響還遠及國外,《九章算術》被譯成許日、俄、德、法等多種文字出版。此書曾傳入朝鮮和日本,成了他們進行數學教育和考試的教科書。該書的一些知識還傳播至印度和阿拉伯,甚至經過這些地區遠至歐洲,在歐洲中世紀,《九章算術》中的某些算法,例如分數和比例,就有可能先傳入印度再經阿拉伯傳入歐洲。

可惜的是《九章算術》具體的作者是誰,已經無法考證。從歷史文獻來看,一般認為它是經歷各朝代數學家不斷的增補修訂而成,如西漢時期的張蒼、耿壽昌曾經做過增補和整理,最後成書最遲在東漢前期。現今流傳的大多是在三國時期劉徽為《九章》所作的注本。

因此,《九章算術》可以說是幾代人共同勞動的結晶,它的出現標誌著中國古代數學體系的形成。後世很多數學家的數學之路,都是從《九章算術》開始學習和研究數學知識開始的。1084年由當時的北宋朝廷進行刊刻,這是世界上最早的印刷本數學書。

那麼《九章算術》究竟有哪些偉大之處呢?

如雙設法的問題,在阿拉伯曾稱為契丹算法,13世紀以後的歐洲數學著作中也有如此稱呼的,這也是中國古代數學知識向西方傳播的一個證據。

關於比例算法的問題,它和後來在16世紀西歐出現的三分律的算法一樣。

如在書中最早提到分數問題,記錄了盈不足等問題。盈不足在阿拉伯和歐洲早期的數學著作中,就被稱作「中國算法」。

在《九章算術》的方程章節中闡述了負數及其加減運算法則,這在世界數學史上是第一次。

我們現在中學課本上講授的線性方程組的解法和《九章算術》介紹的方法大體相同,也就是說幾千後《九章算術》的解法還是那麼先進,我們還能繼續使用。

中國古人注重的實際應用,數學最早誕生也是來自於生產生活實際活動。因此,《九章算術》一個顯著特點就是重實際應用,如書的敘述方式以歸納為主,先給出若干例題,再給出解法,不同於西方以演繹為主的敘述方式,中國後來的數學著作也都是採用敘述方式為主。

《九章算術》的重要性數不勝數,作為對中國古代的數學發展最有影響力的書籍之一,後世的數學家,大都是從《九章算術》開始學習和研究數學,許多人曾為它作過注釋,其中最著名的有劉徽、李淳風等人,唐宋兩代明確把《九章算術》規定為教科書。

劉徽是中國古代偉大數學家之一,漢族,山東鄒平縣人,中國古典數學理論的奠基人之一。劉徽定義了若干數學概念,全面論證了《九章算術》的公式解法,提出了許多重要的思想、方法和命題,他在數學理論方面成績斐然。劉徽是中國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人。

《九章算術》確定了中國古代數學的框架,以計算為中心的特點,密切聯繫實際,以解決人們生產、生活中的數學問題為目的的風格。

相關焦點

  • 中國古代數學對世界文化的偉大貢獻
    作為中國古代數學成就的具體例子, 不妨看一看至少直到本世紀五六十年代中小學的中外數學教本.有一本西方數學史 ([12], 這基本上是一本比較好的數學史) 說:「在許多中學中, 代數學現仍被教成一堆公式而不是一種演繹的科學.」在談到代數學的東方起源時又說:「今日學校中的代數學和幾何學仍然保持這些不同來源的標誌.」
  • 中國古代數學著作,都有哪幾個
    《九章算術》,為《算經》十書中重要的一部,是一本綜合性歷史著作,也是當時世界上最簡練有效的應用數學,作者不祥,約成書於公元前一世紀。一般情況下,多認為它是經歷代各家的增補修訂,逐漸成為定本,最後經西漢的張蒼、耿壽昌,進行增補和整理,形成最終版本。此書成書時間,應最遲在東漢前期。
  • 什麼是東方數學?魏晉時期劉徽給出了答案,東方數學從不比西方差
    劉徽畫像出生於魏晉時期的劉徽, 是中國數學史上一個非常偉大的人物,他的《九章算術》和《海島算經》,不僅是中國寶貴的數學遺產之一,也是世界寶貴的數學遺產。他所處的魏晉時期,是兩漢時期之後又一個偉大創新的新時代,因為這一時期的思想領域達到了前所未有的活躍局面,貫穿兩漢時期的正統儒學也受到了沉睡幾百年之久的「墨學」衝擊。不僅如此,劉徽所生活的齊魯大地上辯論之風興起,這讓劉徽數學在這股興起的哲學思潮影響下,完成了數學從偏重實際向重實際重理論轉變的巨大成就。
  • 中國是世界數學之源:算術、代數、幾何都是中國古代數學家創造
    中科院院士、數學家吳文俊先生《中國古代數學對世界文化的偉大貢獻》一文指出,「西方的大多數數學史家,除了言必稱希臘以外,對於東方的數學,則歪曲歷史,製造了不少巴比倫神話和印度神話,把中國數學的輝煌成就儘量貶低,甚至視而不見,一筆抹煞」。
  • 中國是世界數學之源:算術、代數、幾何都是中國古代數學家創造(20k字)(附PDF發「世界數學之源」下載)
    中國是世界數學之源2. 中國古代數學對世界文化的偉大貢獻3.中科院院士、數學家吳文俊先生《中國古代數學對世界文化的偉大貢獻》一文指出,「西方的大多數數學史家,除了言必稱希臘以外,對於東方的數學,則歪曲歷史,製造了不少巴比倫神話和印度神話,把中國數學的輝煌成就儘量貶低,甚至視而不見,一筆抹煞」。
  • 「這是一部激動人心的、使人深思的著作」|使人們理解數學的最好...
    ——莫裡斯·克萊因當你讀完這本書時,一定會感嘆:我們對數學了解的太少了。《科學美國人》評價說:「這是一部激動人心、使人深思的著作。」在《古今數學思想》、《數學與物理世界》、《數學:確定性的喪失》等著作中,他從數學自身的發展、科學發展論證了這一觀點,在《西方文化中的數學》中,則從更廣闊的文學、藝術、哲學——人類文化的幾乎所有領域,再次論證了他的看法。歐洲人繼承了自然界具有數學設計的思想,相信理性可以應用於人類的所有活動,一旦人們掌握了理性精神,西方文明就誕生了。
  • 【初中數學 第12期】元代最偉大的平民數學家:朱世傑
    有「中世紀世界最偉大的數學家」之譽。主要著作:《算學啟蒙》與《四元玉鑑》。生平經歷  元統一中國後,朱世傑曾以數學家的身份週遊各地20餘年,向他求學的人很多,他到廣陵(今揚州)時「踵門而學者雲集」。美國已故的著名的科學史家薩頓是這樣評說朱世傑的:「(朱世傑)是中華民族的、他所生活的時代的、同時也是貫穿古今的一位最傑出的數學科學家。」「《四元玉鑑》是中國數學著作中最重要的,同時也是中世紀最傑出的數學著作之一。它是世界數學寶庫中不可多得的瑰寶。」從此中可以看出,宋元時期的科學家及其著作,在世界數學史上起到了不可估量的作用。
  • 吳國平:為什麼說《幾何原本》是數學中的《聖經》
    歐幾裡得深受柏拉圖數學思想,尤其是對幾何學理論系統進行研究後,發現幾何學理論的重要性。加上當時社會經濟比較繁榮,如農林畜牧業的發展、土地開發和利用的增多,更需要人們把幾何學知識加以條理化和系統化,成為一整套知識體系。因此,歐幾裡得在結合前人思想,加上自己在幾何方面的研究,最終創造一本不朽之作:《幾何原本》。為何說這本書是不朽之作呢?
  • 20世紀最偉大的華裔數學大師、現代「微分幾何之父」陳省身先生
    陳省身(1911~2004),浙江嘉興人,蜚聲國際的美籍華裔數學大師,開創性貢獻對數學乃至物理學等學科的發展產生了巨大影響,他被公認為當代最偉大的數學家之一,20世紀最偉大的幾何學家之一,被國際數學界譽為「微分幾何之父」,證明了高維的高斯-邦內公式,為整體微分幾何奠定了基礎,以其姓氏命名者有陳氏示性類(簡稱陳類)、陳-博特定理、陳-莫澤理論
  • 數學史精編 第三章 希臘亞歷山大裡亞與中國魏晉南北朝時期的數學
    梅內勞斯寫過一部重要著作《球面學》,這部著作在三角學的發展中起了重要作用。書中有著名的梅內勞斯定理。託勒密是古希臘天文學家、地理學家和數學家。他完成了系統的三角學著作《數學彙編》。書中有著名的託勒密定理:在圓內接四邊形中,兩對角線之積等於兩對對邊乘積之和。丟番圖第一次系統地提出了代數符號,他的主要理論著作是《算術》。丟番圖是當時解代數方程的大師。
  • 《華羅庚科普著作選集》:數學科普的華彩篇章
    「閱讀原文」,進入網上書城購買華羅庚是中國解析數論、典型群、矩陣幾何學、自守函數論與多個複變函數論等很多方面研究的創始人與開拓者,也是中國計算機研究事業的開創者和奠基人,是我國進入世界著名數學家行列最傑出的代表。
  • 迄今為止,世界上最偉大的四位數學家都是誰?數學大國未上榜一人
    迄今為止,世界上最偉大的四位數學家都是誰?其實每個偉大數學家的成就,都是建立在前人成果基礎之上的。因此,公正評價歷史上哪一位數學家更偉大,不應只看他所取得成就的絕對「海拔高度」,更應看他使人類數學提升的相對「高度差」。
  • 趙爽和劉徽:中國古代數學理論體系的開端
    01早在公元前3000多年前,當尼羅河流域的古埃及文明,兩河流域的古巴比倫文明在蓬勃發展的同時,位於遙遠東方大陸的黃河和長江流域,也正孕育著生機勃勃的中華文明。在原始社會時期,數學就已經開始在中國萌芽生長。
  • 古今幾何思想 歐幾裡得的其他數學著作
    歐幾裡得寫了一些別的數學和物理著作,好些是對數學發展有重要意義的。對他的主要物理著作《光學》(Optics)和《鏡面反射》(Catoptrica)我們留待在後一章裡討論。 歐幾裡得的著作《數據》(Data)被帕普斯收入他的《分析集錦》。帕普斯說它包含關於「代數問題」的補充幾何材料。當給定或求出某些量後,定理就確定別的一些量。
  • 書單|5 本最「與眾不同」的科普書籍:以言情的方式寫數學科普你...
    數學女孩一本偽裝成言情小說的數學科普讀物這是我見過的最「不正經」的科普讀物,絕對沒有之一!你能想像如何把一本關於數學的科普書籍寫成言情小說嗎?數學女孩就是這樣一本「奇怪」的數學科普讀物!它本質既非言情,也絕不是惡搞,它真的是一本非常專業的數學讀物,內容涉及數列和數學模型、斐波那契數列、卷積、調和數、泰勒展開、巴塞爾問題、分拆數等,非常適合對數學感興趣的初高中生以及成人閱讀。
  • 世界上最偉大的推銷員:將最有價值的產品信息傳達給顧客
    今天,第一管理學派就給大家分享一本書——《世界上最偉大的推銷員》。作者奧格·曼狄諾是當今世界撰寫自我幫助方面書籍的最流行最有靈感的作家。他著有14本書,銷量超過3000萬冊,被譯成18種語言。他的書充滿智慧、靈感和愛心。
  • 世界上最接近「神」的5個人是誰?中國就有3個人
    世界上最接近"神"的5個人是誰?中國就有3個人 世界之大無奇不有,在人類歷史上出現過無數有著奇思妙想的天才,他們憑藉自己高超的智慧促使人類文明飛速發展。
  • 老子《道德經》:德語世界最熱的中國典籍
    ■唐雪  作為德語世界中傳播最廣、影響最大的中國典籍之一,《道德經》的德語譯本眾多:荷蘭奈梅亨大學教授克努特·瓦爾夫主編的《西方道學目錄》第六版中,收錄的從1870年到2009年《道德經》德譯本,計有103種之多。  德語世界對老子的關注可追溯到18世紀。
  • 中國古代數學的核心著作——簡論《九章算術》
    近代著名科學家伽利略曾提到「自然這本大書是用數學的語言寫成的。」數學不僅在人類探索宇宙和研究自然的過程中起到了重要的作用,而且作為一種生產工具和認識世界的方法論。在人類社會的不同時期,對社會的發展和進步都起了至關重要的作用。而我國的數學應用,從出土的甲骨文來看,最遲當在殷商時期已有數字應用的記載了。
  • 中國古代數學的核心著作——簡論《九章算術》
    而《九章算術》就是中國古代數學著作中最為閃亮的一顆星。中國古代數學基本以《九章算術》為核心,它一直是人們學習數學的重要教科書。十六世紀以前的中國數學著作,從成書方式來看,大都沿襲《九章算術》的體例。在歷代先賢的不斷學習、引用和完善下,其日漸完備,並逐漸形成我國古代初等數學的體系。為日後我國數學知識體系的不斷完善與發展打下了堅實基礎。