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中国古代数学的成就

 ereader 2020-01-19

中国古代数学的成就甚大,在世界科技史上占有重要的地位,至唐代时在数学方面更是取得了令人瞩目的成就。

首先,首创了世界上第一个数学专科学校,这就是国子监所辖的六学之一的算学,长安与洛阳各置一所,专门培养数学人才。算学招收学生,置有算学博士等学官,负责学生的教学工作。

算学颁布有统一的教材,也就是所谓的《算经十书》,即《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《五曹算经》、《辑古算经》、《夏侯阳算经》、《缀术》等。

据《唐会要》卷三六《修撰》载“永隆元年年十二月,太史李淳风进注释《五曹》、《孙子》等十部算经,分为二十卷。”另据同书卷六六《广文馆》载显庆元年年,“令习李淳风等注释《五曹》、《孙子》等十部算经,为分二十卷行用。”

可知对这套书的注释共计花费了24年时间,可见工作难度之大。其实这套书的注释工作并非李淳风一人完成,另据记载“淳风复与国子监算学博士梁述、太学助教王真儒等受诏注《五曹》、《孙子》十部算经。”可知梁述、王真儒等人也参与了此项工作。

数学专科学校的建立虽然算不上数学发展的成就,然而由于它的建立,有利于数学专门人才的培养,将会有力地促进中国数学的发展,从这个意义上看,算学的设立应该具有划时代的意义,是这一学科发展到一定程度的产物。

其次,出现了一批数学著作。我国古代最重要的数学著作就是《九章算术》,它的完成“标志着中国古代数学体系的确立。”

之所以如此评价,是因为它是后来中国数学发展的根基,标志着中国传统数学理论体系的完成,其思想和方法对古代世界数学的发展产生了深远的影响,对现代数学的研究和教学仍具有启迪作用。

《九章算术》的问世,带来了中国数学研究和教育的空前繁荣,从三国到唐末,出现了一批卓有成就的数学家,如赵爽、刘徽、祖冲之、王孝通等人,所出算书不下数十种。这些数学家及著作极大地充实和发展了中国古代数学理论。

唐代的重要的数学著作主要有算学博士王孝通的《缉古算经》,这使中国数学在深度上再向前推进一步。该书成书于武德九年,全书一卷,记载了20个数学问题,集中介绍了用开带从立方法,求出三次方程的正根,解决工程建设中遇到的实际问题。

《缉古算经》也是十部算经中最难的一部,唐代国子学规定其需要修习的时间也最长,达到三年。

《缉古算经》个问题中有大部分都是用高次方程主要是三次方程解决,这不仅是中国现存典籍中关于高次方程的最早记述,而且也是世界数学史上关于三次方程数值解法及应用的最古老、最珍贵的文献。

标志着中国古代在代数学方面登上了一个崭新的阶梯,同时也为举世闻名的宋元时代天元术和四元术的诞生奠定了坚实的基础。

同时,唐中期人韩延所著的《夏侯阳算经》不是唐初立于官学的《夏侯阳算经》,是代宗时人写的一部实用算术,约完成于公元一年间,是流传至今的惟一一部中唐时期算书。

唐代的另一数学成就是对《算经十书》的注释,其中《九章算术》由李淳风亲自注释,成就也最大。

李淳风的主要贡献在于对开立圆术的注释,使得我国古代对球体积的研究成果得以保存至今其次,在对配分比例、复比例、等差数列等问题的注释中,做出了很有价值的发挥再次,在对课分、差分等问题的注释上做出了贡献,其中课分的注释所用的方法与现在的比较方法完全相同。

在对《周髀算经》的注释中,李淳风注释修正了经文和赵爽注中的缺陷,列举出古代测日四术的错误,并按照倾斜大地的假设,重新构造了测日公式。并“在此基础上进一步概括出`盖天六术',试图从理论上彻底解决斜面大地的重差问题。

这种从平面推广到不同高度的重差测望发展了刘徽的重差理论,成为中国古代测量史上的创举。而且他据此提出的相似形问题,也对中国古代几何学做出了重要拓展。

更重要的是李淳风还提出了《周骸算经》中`寸千里'说法的错误,为一行的大地测量奠定了思想基础。此外,他还逐条纠正了甄莺对赵爽“勾股圆方图”的种种误解。


此外,李淳风等人对《算经十书》中其它诸书的注释,也都做出了不小的贡献,为今天了解我国数学发展状况留下了宝贵的资料。

后人评价说这“是中国唐初以前数学的总结,在中国数学史上意义十分重大。”也为后来算学在中国的普及和辉煌发展打好了基础。

英国著名科学史家李约瑟认为“李淳风大概是整个中国历史上最伟大的数学著作注释家了”。

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