古老的科学

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古老的科学

2024-06-29 06:35| 来源: 网络整理| 查看: 265

↑这是中国古代著名的数学著作《周髀算经》。它构建了当时中国惟一的一个几何宇宙模型。

《九章算术》大约成书于东汉时期,是中国古代最早的数学专著。在这本书中,收集了246个数学问题,并且提出了解法。在世界数学史上,它还最早提出了关于负数的概念,以及正负数加减法的法则;此外,它还是一本最早叙述分数运算的作品。这本书的影响极为深远。自东汉以后的中国古代数学家们,几乎都是从《九章算术》开始学习、研究数学知识的。在唐朝和宋朝时,它还被定为教材。1084年,宋朝廷对《九章算术》进行刊印,从而使它成为世界上最早的印刷本数学书。书中一些知识还传播到了印度和阿拉伯,甚至经过这些地区传到了欧洲。总之,《九章算术》标志着以“筹算”为基础的中国古代数学的正式诞生。

然后,中国数学逐渐走上了一条理论研究的道路。三国时期的赵爽和刘徽就是其中的代表人物。赵爽是三国时的吴人,他是中国最早对数学定理和公式进行证明的数学家之一。他不但对《周脾算经》进行了注释,并用几何方法证明了勾股定理。刘徽是三国时的魏人,在他的作品《九章算术注》中,不但对《九章算术》里的方法、公式、定理进行了解释和推导,而且系统阐述了中国传统数学的理论体系和数学原理。另外,刘徽还使用“割圆术”计算出了圆周率(π)的近似值3927/1250,即3.1416。

中国古代数学的繁荣

↑祖冲之(429~500),字文远,南北朝时期著名数学家、天文学家。在数学、天文历法和机械制造三个领域都取得了杰出的成就。祖冲之一生中著述较多,其中《缀术》一书(有说是与其子祖暅合著)在唐代被收入《算经十书》,成为唐代的数学教育课本。为了纪念这位伟大的古代科学家,人们将月球背面的一座环形山命名为“祖冲之环形山”,将小行星1888命名为“祖冲之小行星”。

隋、唐时,建立起了中国古代的数学教育制度。国子监(中国古代的教育管理机构和最高学府)里设立了算学馆,数学成为科举考试的一部分。他们把“算经十书”——《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《缉古算经》、《缀术》,用来作为当时用来给学生讲授的数学专用教材。

除此而外,在公元600年,隋朝人刘焯制订《皇极历》时,提出了世界上最早的“等间距二次内插公式”;唐朝僧人一行在他著的《大衍历》中,对“不等间距二次内插公式”做了进一步的发展。

中国古代的数学发展高峰

在公元11世纪到14世纪的宋、元时期,以“筹算”为主要内容的中国古代数学发展到了鼎盛时期。这时涌现出了大量杰出的数学家和数学著作。

南宋时期最杰出的数学家是秦九韶(1202~1261)。1247年,他在《数书九章》中,论述了高次方程的数值解法(欧洲直到16世纪,意大利人菲尔洛才提出三次方程的解法,比中国整整晚了300多年)。1248年,当时另一位杰出的数学家李冶(1192~1279)发表《测圆海镜》,这是第一部系统论述“天元术”(一元高次方程)的著作,在数学史上具有划时代的意义。在《测圆海镜》的序言中,李冶公开批判了那些轻视科学实践活动,将数学称为“贱技”、“玩物”的言论。

↑明朝末期的科学家、政治家徐光启(1562~1633)是第一个把欧洲先进科学知识,特别是天文学知识介绍到中国的人,并在数学、天文、历法、军事、测量、农业和水利等方面作出了重要贡献,因而被后人称为中国近代科学的先驱。

1303年,元朝数学家朱世杰写的《四元玉鉴》,进一步把李冶的“天元术”推广为“四元术”(四元高次联立方程),并提出“消元”的解法(欧洲直到1775年,法国人别朱才提出同样的解法,比中国晚了400多年)。

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