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第一节 别树一帜的中国数学

作者: 当前章节:1309 字 更新时间:2026-6-4 17:40

在世界古代数学中,古希腊欧几里得几何学的辉煌成就可说是家喻户晓,为人们所熟知了。但是,对于中国古代数学的成就,人们却知之甚少,或知之不详。其实,中国古代数学的成就同样是极其辉煌的,并对人类文明的发展做出了特殊的贡献。

首先,现在人们日常生活中所不可或离的十进位值制,就是中国的一大发明。至迟在商代时,中国已采用了十进位值制。从现已发现的商代陶文和甲骨文中,可以看到当时已能够用一、二、三、四、五、

六、七、八、九、十、百、千、万等十三个数字,(图1)记十万以内的任何自然数。这些记数文字的形状,在后世虽有所变化而成为现在的写法,但记数方法却从没有中断,一直被沿袭,并日趋完善。古巴比仑的记数法虽有位值制的意义,但它采用的是六十进位的,计算非常繁琐。古埃及的数字从一到十只有两个数字符号,从一百到一千万有四个数字符号,而且这些符号都是象形的,如用一只鸟表示十万。古希腊由于几何发达,因而轻视计算,记数方法落后,是用全部希腊字母来表示一到一万的数字,字母不够就用加符号“‘”等的方法来补充。古罗马采用的是累积法,如用ccc表示300。印度古代既有用字母表示,又有用累积法,到公元七世纪时方采用十进位值制,很可能受到中国的影响。现通用的印度——阿拉伯数码和记数法,大约在十世纪时才传到欧洲。由此可见,十进位值制的记数法是古代世界中最先进、科学的记数法,对世界科学和文化的发展有着不可估量的作用。正如李约瑟所说的:“如果没有这种十进位制,就不可能出现我们现在这个统一化的世界了。”(5)

在计算数学方面,中国大约在商周时期已经有了四则运算,到春秋战国时期整数和分数的四则运算已相当完备。其中,出现于春秋时期的正整数乘法歌诀“九九歌”,堪称是先进的十进位记数法与简明的中国语言文字相结合之结晶,这是任何其他记数法和语言文字所无法产生的。从此,“九九歌”成为数学的普及和发展最基本的基础之一,一直延续至今。其变化只是古代的“九九歌”从“九九八十一”开始,到“二二如四”止,而现在是由“一一如一”到“九九八十一”。

与此同时,中国发明了特有的计算工具和方法,即用“算筹”进行计算。“筹”是一些粗细、长短一样的小竹棍,也有用木或骨制成的,后来还有用铁等金属制作的。用算筹表示数目,有两种形式,即纵式和横式:

在表示数字时,用纵式代表个、百、万位的数,用横式代表十、千位的数,遇零则用空位表示,如此就可以用算筹摆出任何自然数。如1804,是■。用算筹进行计算,叫做“筹算”。即通过算筹的摆列,进行加减乘除以至开平方、开立方等的运算,整数以后的奇零部分,则用分数表示。后来的“筹画”、“筹策”、“筹算”、“筹议”等常用词,都是由此演生和引伸出来的。

正是在上述的基础上,中国古代数学以擅长计算著称于世,并逐步形成了自具特色的数学体系。《九章算术》一书是这个体系形成的重要标志。《九章算术》大约成书于公元一世纪中叶,是集战国和秦汉数学成就之大全的著名古算书。该书采用应用题集形式写成,共收入实际生产和生活中的数学问题 246个,并给出答案。全书分为九章:

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