中国现代数学家成就[精品]
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中国现代数学家成就[精品]
中国古代数学家成就
数学在中国历史久矣。在殷墟出土的甲骨文中有一些是记录数字的文字,包括从一至十,以及百、千、万,最大的数字为三万;司马迁的史记提到大禹治水使用了规、矩、准、绳等作图和测量工具,而且知道“勾三股四弦五”;据说《易经》还包含组合数学与二进制思想。2002年在湖南发掘的秦代古墓中,考古人员发现了距今大约2200多年的九九乘法表,与现代小学生使用的乘法口诀“小九九”十分相似。
算筹是中国古代的计算工具,它在春秋时期已经很普遍;使用算筹进行计算称为筹算。中国古代数学的最大特点是建立在筹算基础之上
,下面一些观点相当有代表性
1937年,我国著名数学史专家李俨(1892 1963年)在其著作《中国算学史》中说:“近晚期算学,自明初至清初,约公元1367年迄1750年,前后凡四百年,此期算学虽继承宋金元之盛,以公家考试制度久已废止,民间算学大师又继起无人,是称中算沉寂时期。”
1964年,著名数学史专家钱宝琮(1892 1974年)在其著作《中国数学史》中说:“明代中叶以后出版了很多商人所写的珠算读本,这些珠算书中虽保存了一些《九章算术》问题,对比较高深的宋元数学只能付之阙如,中国古代传统数学到明代几乎失传。”
1980年,梁宗巨(1942 1995年)在《世界数学史简编》中更是说:“自古以来,我国就是一个数学的先进国家……但是朱世杰之后,我国数学突然出现中断的现象,从朱世杰到明程大位的三个世纪,没有重要的创作。”
王文素解高次方程的方法较英国的霍纳 Hirner 、意大利的鲁非尼 Ruffini 早200多年。在解代数方程上,他走在牛顿 I.New ton 、拉夫森 J.Raphson 的前面140多年。对于17世纪微积分创立时期出现的导数,王文素在16世纪已率先发现并使用。
明代数学最高水平的代表著作
《算学宝鉴》全称《新集通证古今算学宝鉴》,王文素著,完成于明嘉靖三年(1524年)。全书分12本(由子至亥)42卷,近50万字。据劳汉生介绍:“《算学宝鉴》自成书后四百年间未见各收藏家及公私书目著录,民国年间由北京图书馆于旧书肆中发现一兰格抄本而得以入藏。”正是这一偶然发现,才得以将明代数学最高水平的代表作明示天下,而近些年专家学者们对这一手抄孤本研究的成果更是喜人。
1.通证古今,正本清源
《算学宝鉴》对当时见到的数学著作及民间算法、算题,均能“留心通证”,明确指出原书之谬;对“占病法”、“孕推男女”等不科学的算题一律不集。因该书有“通证”的毅力、“新集”的魄力,故有去伪存真、补缺续断、正本清源的结果。
2.有所创新,有所前进
《算学宝鉴》在通证的基础上,“复增乘除图草,定位式样,开方演段,捷径成术”。集算诗中提到的“悬空定位无踪影,带从开方有正翻”,正是其在学术上高人一等、算法上技高一筹的写照。
3.古术天元,并未失传
《算学宝鉴》研究了一元高次方程的数值解法,内容详实可贵,这充分说明一元高次方程数值解法及天元术、四元术在明朝并未完全失传。王文素在解法中所用名词术语、演算程序,基本上与宋元数学一致,并有所发展和创新。
4.珍贵史料,不可多得
《算学宝鉴》系一部应用数学书,书中例举的米、肉、马、麻等价格资料应有尽有,船费、脚银、税种等经济史料不胜枚举。我们可以从这些资料透视当时的社会生活。
5.在世界数学史上的位置
王文素解高次方程的方法较英国的霍纳 Hirner 、意大利的鲁非尼 Ruffini 早200多年。在解代数方程上,他走在牛顿 I.New ton 、拉夫森 J.Raphson 的前面140多年。对于17世纪微积分创立时期出现的导数,王文素在16世纪已率先发现并使用。《算学宝鉴》中的“开方本源图”独具中国古代数学传统特色,国外类似的图首见于法国数学家斯蒂非尔 M.Stifel 1544年著的《整数算术》一书,较《算学宝鉴》迟20年且不够完备。
《算学宝鉴》虽尘封多年,但从对该书的研究可以得出这样的结论:王文素是继宋杨辉、秦九韶和元朱世杰后明代最杰出的数学巨匠,《算学宝鉴》是代表明代数学中兴的最高水平的数学巨著。王文素的数学成就是中国数学史连续性的有力证据,所谓“中国古代传统数学到明代几乎失传”的观点确实应该改变一下。
数学史中未被挖掘的宝藏
手抄孤本《算学宝鉴》直至1939年才被发现,见者不多,
对其浩瀚长卷深入研究者不多。即使偶有人提及,也是将它与吴敬和程大位的书一样当作“商人所写的珠算读本”对待。这是王文素及其《算学宝鉴》成书400多年所受到的不公平对待。
《算学宝鉴》的产生是数学史发展的必然,而使其“几成腐尘”也有其特定的社会环境。《算学宝鉴》博大精深,但也被埋得太深了,正因如此,它成了数学史中未被挖掘的宝藏。
任继愈在《中国科学技术典籍通汇》总序中说:“中国古代的科学思想和科技成就,是中华优秀传统文化的重要组成部分,曾经在人类文明史上放射过夺目的光辉,对后世产生过重大影响,是一项特别值得挖掘整理的文化遗产。”而被埋没400多年却能代表明代数学最高水平的数学瑰宝——《算学宝鉴》则应该是等待有志之士来挖掘整理的有着丰富内涵的宝藏。(作者系山西省珠算协会副会长、山西省科委“王文素与《算学宝鉴》研究”课题组组长)
明代另一个数学巨星是明皇室的朱载堉
朱载堉《律学新说》(1584年)所达到的数学成就和声学成就更是全世界公认的,他的十二平均率是把“根号,开,,次方”,精确到了小数点之后的24位有效数字.这种定量化,精确化的研究方法是以前中国科学所缺乏的
根据估计如果一个现代人完全使用一些人认为传统算法,要达到这样的精度,什么都不做,也要计算几十年,显然朱载堉采用的算法远比一些人推想的传统算法要更高的效率,否则凭他一人之力十不会达到这样的精度的
朱载堉在天文、算学等方面也硕果累累。在天
文学上,万历九年他完成了历学著作《律历融通》。之后,他又在总结前人历史经验的基础上,写出了两部新历《黄钟历》和《圣寿万年历》。他发明了累黍定尺法,精确地计算出北京的地理位置与地磁偏角,还精确计算出回归年的长度值和水银的比重,其精确度几乎与现在国际通用值相同。在算学上,他首次运用珠算进行开方,研究出了数列等式,解决了不同进位制的小数换算,其中某些演算方法一直沿用到今天。