中国数学史的萌芽

中国数学史的萌芽

20120515244 丁小红 20123班)

【摘 要】数学是中国古代科学中一门重要的学科,本文根据中国古代数学发 展的特点,主要介绍了中国数学史的萌芽,使我了解中华民族的古 老文明,感悟前人的智慧。

【关键词】中国;数学史;萌芽

一、引言

中华文化是一个悠久的古老文明,追溯其历史,它由许多不同的地域文明所构成,但是我们往往以黄河、长江流域作为华夏民族远古文明的代表。中国文明与古代埃及、美索不达米亚、印度文明一样,都是古老的农耕文明,但又与其他文明截然不同,它持续发展两千余年之久,在世界文明史上是绝无仅有的。中国数学在人类文化发展的初期,处于领先地位。数学是中国古代科学中一门重要的学科,本文根据中国古代数学发展的特点,主要介绍了中国数学史的萌芽,使我们了解中华民族的古老文明,感悟前人的智慧。

二、中国数学史的萌芽

(一)数的概念的形成

数的概念产生于原始人的生活和生产。“结绳计事”世界许多地方都使用过(如日本、非洲、澳大利亚、南美洲等[1]),在我国出现很早。《周易·系辞上》记载:“结绳而治,后世圣人,易之以书契”,“结绳”和“书契”是文字出现以前常用的原始记数法。到原始公社末期,私有制和货物交换产生以后,数与形的概念有了进一步的发展,已开始用文字符号取代结绳记事了。仰韶文化时期出土的陶器,上面已刻有表示1234的符号。

(二)形的概念的起源

西安半坡出土的陶器有用18个圆点组成的等边三角形和分正方形为100个小正方形的图案,半坡遗址的房屋基址都是圆形和方形。为了画圆作方,确定平直,人们还创造了规、矩、准、绳等作图与测量工具。据《史记·夏本纪》记载,夏禹治水时已使用了这些工具。

(三)甲骨文中的数字

甲骨文作为殷商时期的文化特征,是中华文明中最古老的有记录的文字。商代中期,在甲骨文中已产生一套十进制数字和记数法,其中最大的数字为三万;与此同时,殷人用十个天干和十二个地支组成甲子、乙丑、丙寅、丁卯等60个名称来记60天的日期;在周代,又把以前用阴、阳符号构成的八卦表示八种事物发展为六十四卦,表示64种事物。

(四)《周髀算经》中的数

据《周髀算经》记载:“昔者周公问于商高曰:……请问数安从出?商高曰:数之法出于圆方。圆出于方,方处于距,矩出于九九八十一。故折矩,以为勾广三,股修四,径隅五……故禹之所以治天下者,此数之所生也。”公元前一世纪的《周髀算经》提到西周初期用矩测量高、深、广、远的方法,并举出勾股形的勾三、股四、弦五以及环矩可以为圆等例子。

《礼记·内则》篇提到西周贵族子弟从九岁开始便要学习数目和记数方法,他们要受礼、乐、射、驭、书、数的训练,作为“六艺”之一的数已经开始成为专门的课程

(五)中国算筹

算筹是中国古代的计算工具,而这种计算方法称为筹算。这种记数法对世界数学的发展是有划时代意义的。这个时期的测量数学在生产上有了广泛应用,在数学上亦有相应的提高。算筹的产生年代已不可考,但可以肯定的是筹算在春秋时代已很普遍。据《孙子算经》中记载:“凡算之法,先识其位。一纵一横,百立千僵,千十相望,万千相当。”[2]用算筹记数,有纵、横两种方式。

筹算直到十五世纪元朝末年才逐渐为珠算所取代,中国古代数学就是在筹算的基础上取得其辉煌成就的。在几何学方面《史记·夏本记》中说夏禹治水时已使用了规、矩、准、绳等作图和测量工具,并早已发现[勾三股四弦五]这个勾股定理﹝西方称勾股定理﹞的特例。战国时期,齐国人着的《考工记》汇总了当时手工业技术的规范,包含了一些测量的内容,并涉及到一些几何知识,例如角的概念。

(六)战国时期的数学

战国时期的百家争鸣也促进了数学的发展,尤其是对于正名和一些命题的争论直接与数学有关。名家认为经过抽象以后的名词概念与它们原来的实体不同,他们提出“矩不方,规不可以为圆”,把“大一”(无穷大)定义为“至大无外”,“小一”(无穷小)定义为“至小无内”,还提出了“一尺之棰,日取其半,万世不竭”等命题。

此外,讲述阴阳八卦,预言吉凶的《易经》已有了组合数学的萌芽,并反映出二进制的思想。   

数学史是学习数学、认识数学的工具,可以帮助我们弄清数学的概念、数学思想方法的发展过程,使我们对数学概貌有整体的把我和了解。而研究数学史的萌芽,可以帮助我们进一步体会前人们的智慧,了解中国的数学历史。

参考文献

[1]李文林.《数学史概论》(第二版)[M].北京:高等教育出版社

[2]张红.《数学简史》[M].北京:科学出版社

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