九章發軔量子計算,嫦娥取得地外土壤,傳統文化與科技前沿對接

2020-12-05 美文雅敘

這幾天，兩大科學創舉燃爆年底新聞，一個是嫦娥5號取得月球土壤，一個是「九章」量子運算速度達到此前最快計算機的百萬億倍。

兩大科學創舉的載體分別是嫦娥五號飛船和九章量子計算機，為什麼選擇「嫦娥」和「九章」作為他們的名字呢？

原來，「嫦娥」和「九章」在中國文化傳承裡面有著非凡的意義，這樣命名延續了中華文明的夢想和傳承，且聽我慢慢道來。

1、嫦娥飛天

嫦娥大家還是很熟悉的，嫦娥在中國人心目中是美麗和聖潔的象徵，是傳說中的月宮仙子，一代代中國人都是聽著嫦娥的故事長大的。

中國人都喜歡沐浴著皎潔的月輝散步或者沉思，月亮也是團圓的象徵和思念的寄託。嫦娥飛天的故事，留給一代代中國人，無限的遐想與期許。

作為中國探索月球和外太空的工具，取名嫦娥，非常的切當，貼合老百姓的心理，是帶領所有中國人一同圓夢太空

2、九章

「九章」指的是「九章算術」的「九章」，《九章算術》在華文明中佔有重要地位，今天我們重點介紹一下《九章算術》。

2.1、《九章算術》是中國古代集體智慧的結晶

《九章算術》內容十分豐富，總結了春秋戰國、秦漢時期的數學成就，具體作者已不可考，一般認為是多人增添修訂的集體著作，其作為一本書出現不晚於公元一世紀，西漢年間張蒼、耿壽昌曾經做過增補和整理。但當時，《九章算術》大體已成定本，最後成書最晚也在東漢前期。

現今流傳的大多是在公元263年（三國時期魏國元帝景元四年），劉徽為《九章算術》所作的注本。

2.2《九章算術》的主要內容

《九章算術》的偉大之處在於不僅內容豐富，而且在數學上還有其獨到的成就，最早提到分數問題，首先記錄了盈不足等問題，並且在世界數學史上首次闡述了負數及其加減運算法則。作為一部綜合性的歷史著作，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。共分為九章，故名《九章算術》。

《九章算術》共收集了246個數學問題，並分成九個章節進行闡述，看看他們所包含的內容你就知道他記述的內容有多牛了：

第一章為「方田」： 主要講述了平面幾何圖形面積的計算方法。裡面列舉了長方形、等腰三角形、直角梯形、等腰梯形、圓形、扇形、弓形、圓環等八種圖形，另外還系統地講述了分數的四則運算法則和求分子分母最大公約數等方法。

第二章為「粟米」：提到了如何進行穀物糧食的按比例折換；提出比例的算法，稱為「今有術」；衰分章提出

第三章為「衰分」：提到比例分配的問題，提出了比例分配法則，稱為「衰分術」；

第四章為「少廣」：提出了已知面積、體積，反過來推算其中一邊長和徑長等問題；介紹了開平方、開立方的方法。

第五章為「商功」：介紹土石工程、體積計算的方法；除了給出各種立體體積計算公式外，還有工程分配的方法；

第八章為「方程」：

a.一次方程組問題；

b.採用分離係數的方法表示線性方程組，相當於現在的矩陣；

c.解線性方程組時使用的直除法，與矩陣的初等變換一致。這是世界上最早的完整的線性方程組的解法。在西方，直到17世紀才由萊布尼茲提出完整的線性方程的解法法則。

d.這一章還引進和使用了負數，並提出了正負術——正負數的加減法則，與現今代數中法則完全相同；

e.解線性方程組時實際還施行了正負數的乘除法。這是世界數學史上一項重大的成就，第一次突破了正數的範圍，擴展了數系。外國則到7世紀印度的婆羅摩及多才認識負數。

3、「九章」量子計算機

3.1、「九章」的裡程碑意義

量子技術是目前世界上最重要的科技前沿領域，九章的成功，奠定了我國在量子技術這一科技前沿的第一方陣地位。

實驗結果顯示，「九章」處理特定問題的速度比此前世界排名第一的超級計算機「富嶽」快一百萬億倍，同時也等效地比谷歌去年發布的53比特量子計算原型機「懸鈴木」快一百億倍，成功實現了量子計算領域的第一個裡程碑——量子計算優越性。

3.2、「九章」的應用

「九章」目前主要是展現了超強的計算能力，潘建偉院士表示，將把「九章」初步用於量子化學、圖論裡面的一些組合數學方面、一些機器學習的研究，把有些傳統上認為是比較困難的問題，做一些有效的有益的探索。

中科大科研團隊介紹，隨著計算能力的進一步提升，量子計算機將有望在密碼破譯、材料設計、氣象預測、藥物分析等具有實用價值的領域發揮重要作用。

3.3、「九章」得到國際肯定

「九章」得到了麻省理工學院教授 美國青年科學家總統獎得主 德克 英格倫、奧地利科學院院長 美國科學院院士 安東 蔡林格等相關領域國際專家的認可。

他們認為量子技術很有意義，中國取得了了不起的成就，是一項很重要的成果。

4、嫦娥飛船月球取土

嫦娥飛船月球取土並返回，是按照我國2004年制定的，探月工程「繞、落、回」三步走戰略規劃實施的非常重要一步。也是最重要的一步，將為後續月球以及其他行星探測等任務奠定人才、技術、科學、工程等各方面的基礎。

5、綜述

5.1、《九章算術》是一部綜合性歷史著作，記述秦漢之前中國的數學成就，古代集體智慧的結晶，領先世界上千年；

5.2、「嫦娥」和「九章」截取中國傳統文化和文明的精華，作為名稱應用到現代前沿科技項目上，體現了我們國家的文化自信；

5.3、這種結合可以提振中國人的精氣神，爭搶凝聚力，並且取得更廣泛的支持；

5.4、前沿科技是作為大國必須要做的事情，實踐證明，外國人從沒有也不願意在這些項目上和我們互利共享；

5.5、中國作為大國，無法成為別人的附庸，只能走不斷自我發展的道路。

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