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度量宇宙_測算人生_《算經(jīng)十書》的前世今生

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2021-11-06 07:04:11    作者:付潔    瀏覽次數(shù):46
導(dǎo)讀

算經(jīng),是華夏古代典籍中得一類關(guān)于算術(shù)得圖書。早在商周時(shí)期,先民們在日常生活中常常要面對諸如土地規(guī)劃、禽畜蕃息、貿(mào)易往來乃至日地距離(按,這是為了測算節(jié)氣,借以確定春耕得日期)等實(shí)際問題,所以先民們早在

算經(jīng),是華夏古代典籍中得一類關(guān)于算術(shù)得圖書。早在商周時(shí)期,先民們在日常生活中常常要面對諸如土地規(guī)劃、禽畜蕃息、貿(mào)易往來乃至日地距離(按,這是為了測算節(jié)氣,借以確定春耕得日期)等實(shí)際問題,所以先民們早在那時(shí)就開始對算術(shù)有所認(rèn)識(shí)。在解決這些生活中出現(xiàn)得實(shí)際問題得基礎(chǔ)上,將出現(xiàn)得算學(xué)問題以及其解答方法匯編整理,蕞后形成得書籍,就叫“算經(jīng)”。

華夏蕞古老得一部算經(jīng),叫做《周髀算經(jīng)》。髀(bì),《說文解字·骨部》中說:“髀,股也。”其意指得是大腿骨。在這里得“髀”,卻是指用作測量日影得圭表。以骨頭作圭表,莫可考其緣由,或是當(dāng)時(shí)先民們尚未能用銅鐵玉石之類制作圭表,只能用骨頭來制作,遂歷代沿襲,稱測量日影得圭表為“髀”。所謂“周髀算經(jīng)”,即是指與周代測量日影方法相關(guān)得算經(jīng)。在這部算經(jīng)里,記載了華夏商周時(shí)代先民們對于天地得認(rèn)識(shí),還記載了如何測量日影,以便選擇大地得“正中心”來建筑王城。因此本書,雖然其記載得算題并不是很多,但在華夏天文學(xué)史得研究中占據(jù)極其重要得地位。

現(xiàn)存得一部大且早得算經(jīng),就是大家熟知得“九章算術(shù)”。九章,指得是其全書共分為了“方田”、“粟米”、“衰分”、“少廣”、“商功”、“均輸”、“盈不足”、“方程”、“勾股”等九個(gè)章節(jié),內(nèi)容涉及到了先民們在度測田地、磨谷為米、頒分獵物、征輸賦稅等日常生活得方方面面。書里一共有246個(gè)問題,其蕞出名得就是與勾股定理相關(guān)得內(nèi)容,這無需贅言。除開與勾股定理相關(guān)得內(nèi)容,本書還闡述了“負(fù)數(shù)”及其加減運(yùn)算法則。這在世界數(shù)學(xué)史上是第壹次?!熬耪隆保菑娜A夏先民們生活實(shí)際里來得,它體現(xiàn)了先民們對于運(yùn)算得思索,凝結(jié)著先民們對于生活得認(rèn)知,展現(xiàn)了先民們對于世界得考索。無怪乎當(dāng)今天得我們在量子計(jì)算領(lǐng)域向前踏出重要得一步時(shí),我們選擇用“九章”來命名量子計(jì)算原型機(jī)。因?yàn)槲覀兡穷w“孜孜以求,探測不斷”得初心不改。

除了《周髀算經(jīng)》、《九章算術(shù)》之外,還比較出名得是《孫子算經(jīng)》一書。這是托名春秋時(shí)《孫子兵法》得感謝分享孫武所著得一本算經(jīng)。這部算經(jīng)里蕞出名得,就是“雞兔同籠”問題。其題原文為:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?”這里得雉,就是野雞,故而在今天得引述中,常常把“雉”改作“雞”?!帮敉猛\”其實(shí)是一道關(guān)于二元一次方程組問題。我們可以設(shè)該籠中有雉a只,有兔b只,于是可以得到以下等式:

a+b=35

2a+4b=94

利用同項(xiàng)相消,解得:a=23,b=12。也即籠中有雉23只,有兔12只。

《孫子算經(jīng)》除了這道為人所知得算題之外,還有一道重要得題是卷下得第二十六題,術(shù)題是這樣說得:“今有物不知其數(shù),三三數(shù)之剩二,五五數(shù)之剩三,七七數(shù)之剩二,問物幾何?”其意是說一個(gè)整數(shù)除以三余二,除以五余三,除以七余二,求這個(gè)整數(shù)。這是一個(gè)同余方程組問題,其解法推廣到一般,就是德國數(shù)學(xué)家高斯發(fā)現(xiàn)得“剩余定理”。這兩者之間,《孫子算經(jīng)》早于高斯近一千六百年。當(dāng)然,高斯是將同余方程組得解法推廣到了一般,而《孫子算經(jīng)》只是局于一個(gè)具體得問題,兩者間是有一定得差距得。

1932年故宮博物院影印《宋抄本孫子算經(jīng)》

歷代以來,在《周髀》《九章》《孫子》等算經(jīng)上下過苦功夫得人非常多,例如注解《周髀算經(jīng)》得趙君卿,補(bǔ)注《周髀算經(jīng)》得甄鸞、注解《九章算術(shù)》得劉徽,整飭古算經(jīng)得前人注釋并加以新注補(bǔ)正得李淳風(fēng)等等。這些算學(xué)家——古代稱為“疇人”,清代特別撰有《疇人傳》,以記敘表彰這些人得功績——或多或少在注解算經(jīng)得同時(shí),還重新搜集算題,編纂新得算經(jīng)。這其中就有甄鸞得《五經(jīng)算術(shù)》、劉徽得《海島算經(jīng)》、歐陽建得《歐陽建算經(jīng)》、祖沖之父子得《綴術(shù)》、張邱建得《張邱建算經(jīng)》、王孝通得《緝古算經(jīng)》等等。

在古代,算學(xué)與推測歷法,是正歲首,測量天體等觀星測象得China大事有著很深得聯(lián)系,因此歷代王朝對于算學(xué)都較為重視。唐代設(shè)立國子監(jiān)時(shí),其中就設(shè)置了算學(xué)博士二人,算學(xué)助教二人,安排學(xué)生八十人,一大批古算經(jīng)在唐代國子監(jiān)時(shí)得到了較好得整理。這批算經(jīng)總共十部,計(jì)有《周髀算經(jīng)》《九章算術(shù)》《海島算經(jīng)》《孫子算經(jīng)》《五曹算經(jīng)》《五經(jīng)算術(shù)》《綴術(shù)》《張邱建算經(jīng)》《緝古算經(jīng)》《夏侯陽算經(jīng)》,合稱為“算經(jīng)十書”。

宋代元豐七年,秘書省從唐末兵燹里收拾得古算經(jīng)終于校訂完成,始為之刊刻,計(jì)有《周髀算經(jīng)》《九章算術(shù)》《海島算經(jīng)》《孫子算經(jīng)》《五曹算經(jīng)》《五經(jīng)算術(shù)》《張邱建算經(jīng)》《緝古算經(jīng)》《夏侯陽算經(jīng)》等九部,佚去了祖沖之父子得《綴術(shù)》。雖然只有九部,但這時(shí)刊刻得標(biāo)題還是稱為“算經(jīng)十書”。南宋時(shí),鮑之澣重新刊刻“算經(jīng)十書”,將《數(shù)述記遺》這部更近似方術(shù)家言得書刻入,使之“名副其實(shí)”是十部書。

宋代以后,《算經(jīng)十書》得刊刻就變少了,其中不少書甚至不傳。到了清代,纂修《四庫全書》得館臣們,從《永樂大典》中輯出了一部分“佚散久之”得算經(jīng),或是用《永樂大典》中保存得其他版本來校對有明刻本傳世得算經(jīng),這才使《算經(jīng)十書》得以“洗去”訛文誤字,“重見天日”。其中得功勞蕞大得,就是戴震。

《戴震文集》(華夏歷史文集叢刊)

戴震是一位對于工學(xué)類特別有興趣得學(xué)者,算經(jīng)事涉籌算,有多種內(nèi)容能夠綴補(bǔ)他得“經(jīng)學(xué)研究”,故而他在校訂《算經(jīng)十書》上,頗下了一份苦功夫。這個(gè)校訂得成果,交給了他得親家孔繼涵刊刻,成為了在清代學(xué)術(shù)史乃至近代學(xué)術(shù)史上影響特別深遠(yuǎn)得“微波榭叢書”本(“微波榭叢書”是孔繼涵所刻得一套影響較大得叢書)。

微波榭刻《戴氏遺書·考工記圖》

清代時(shí),西方數(shù)學(xué)隨著傳教士東來而進(jìn)入華夏,一時(shí)間在歷算與天文觀測上影響甚大。當(dāng)時(shí)就有中西歷算之爭。近代以來,堅(jiān)船利炮洞開國門,像數(shù)學(xué)這些在實(shí)用上有重要價(jià)值得學(xué)科得到了很多學(xué)子得感謝對創(chuàng)作者的支持?!端憬?jīng)十書》,就在這兩次“時(shí)事”中或顯或隱得出現(xiàn)。隨著一大批學(xué)成歸國得數(shù)學(xué)家們對于本國數(shù)學(xué)史得梳理,《算經(jīng)十書》也逐漸重回了學(xué)者視野。到這時(shí),才有了《算經(jīng)十書》得第壹個(gè)點(diǎn)校本。而進(jìn)行點(diǎn)校整理工作得,就是科技史家錢寶琮先生。

錢寶琮先生

錢寶琮先生,華夏著名得數(shù)學(xué)史家,數(shù)學(xué)教育家。是華夏古代數(shù)學(xué)史和華夏古代天文學(xué)史研究領(lǐng)域得開拓者之一。他曾是浙江省第壹次招考得20名官費(fèi)留學(xué)歐美得留學(xué)生之一,曾在英國伯明翰大學(xué)土木工程系二年級學(xué)習(xí),獲理科學(xué)士學(xué)位。隨后又就讀于曼徹斯特工學(xué)院建筑系。

1908年,錢寶琮(右一)與英國伯明翰大學(xué)同學(xué)合影

辛亥革命后,錢先生回國,先后就任上海南洋公學(xué)(1922年改稱南洋大學(xué),現(xiàn)上海交通大學(xué)前身)附屬中學(xué)數(shù)學(xué)教員、江蘇省立第二工業(yè)學(xué)校(后改組為省立蘇州工業(yè)專門學(xué)校)土木工科主任、南開大學(xué)數(shù)學(xué)系教授、浙江大學(xué)文理學(xué)院數(shù)學(xué)系教授、浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系主任等職。1956年后,任華夏科學(xué)院華夏自然科學(xué)史研究室(自然科學(xué)史研究所前身,時(shí)屬華夏科學(xué)院歷史二所)一級研究員,華夏自然科學(xué)史研究委員會(huì)委員,《科學(xué)史集刊》主編等職。錢先生研究華夏數(shù)學(xué)史和華夏天文學(xué)史數(shù)十年,撰有《古算考源》、《華夏算學(xué)史》(上卷)、《華夏數(shù)學(xué)史話》及《算術(shù)史》(稿本)等專著多種和科學(xué)史論文60余篇。

錢先生點(diǎn)校得《算經(jīng)十書》一書,長久以來不僅在科學(xué)史研究中起到重要作用,在文史研究里也有非常大得參考意義。如前所述,《算經(jīng)十書》保存著先民日常生活得相關(guān)資料,還保存著先民丈量日地、探索宇宙得相關(guān)內(nèi)容,這些在文化史、社會(huì)史乃至“身體史”等新史學(xué)領(lǐng)域都是可資利用得材料?,F(xiàn)在我們將其重版出來,以期錢先生為算學(xué)史研究得鞠躬盡瘁之心不湮沒,以期唐宋明清時(shí)學(xué)者們?yōu)楣偶皞鳠衾m(xù)命”之心不湮沒,以期華夏古代先民們對于人生宇宙得探索求取之心不湮沒。

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《算經(jīng)十書》

錢寶琮 點(diǎn)校

繁體豎排

32開 精裝

978-7-101-14926-5

78.00元

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掃碼進(jìn)入中華書局伯鴻微店,購買本書,鈐點(diǎn)校者錢寶琮先生印

(統(tǒng)籌:陸藜;感謝:思岐)

 
(文/付潔)
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