数学家的故事:近代数学家李善兰
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近代数学家李善兰的故事
十九世纪六十至九十年代,一批近代科学家脱颖而出,浙江海宁人李善兰就是其中的佼
佼者。
李善兰字壬叔,号秋纫,浙江海宁人,出生与一个书香门第,少年时代便喜欢数学。十
岁那年,李善兰在
读家塾时,从书架上“窃取”中国古代数学名著——《九章算术》“阅之”,
仅靠书中的注解,竟将全书
426个数字应用题全部解出,自此,李善兰对数学的兴趣更为浓
酣。十五岁时,李善兰迷上了利玛窦、
徐光启合译的《几何原本》,尽通其义,可惜徐、利
二人没有译出后面更艰深的几卷,李善兰深以为憾,
常幻想有“好事者或航海译归”,使自
己得窥全豹。咸丰二年,他到了上海,结识了英国传教士伟烈亚力
与艾约瑟,他们对李善兰
的才能颇为欣赏,遂邀请他到墨海书院共译西方格致之书。墨海书院为英国传教
士麦都斯所
创立。此书馆原为传教而设,其后译书工作从宗教书刊扩张到西方科技领域,郭嵩焘出使英<
br>法前路经上海,曾到墨海书院参观,并在日记中写到:
次至墨海书院,有麦都思者,西洋传
教人也,自号墨海老人。所居前为礼拜祠,后厅置
书甚多,东西窗下各设一球,右为天球,左为地球。麦
君著书甚勤,其向相与校定者,一为
海盐李壬叔(即李善兰),……李君淹博,习勾股之学。
李善兰到墨海书院之后,率先与伟烈亚力合作,翻译《几何原本》后九卷,以续成利玛
窦、徐光启的未尽
之业。《几何原本》一书,在西方各国亦多为全译,英国虽有一部从希腊
文译为英文的完本,但因翻译和
校勘粗疏,伪误层见叠出。“毫厘千里所失非轻”。连伟烈亚
力自己也承认,“余愧翦陋,虽生长泰西,
而此术未深,不敢妄为勘定”。只能就英译本照本
宣科,口译为汉语,而谬误之处全凭李善兰从深广的数
学知识加以匡正审定。经伟烈亚力和
李善兰“四历寒暑”的努力,《几何原本》译本终成完璧,西方近代
的符号代数学以及解析
几何和微积分以《几何原本》全本为载体,第一次传入我国。
《几
何原本》的全译是一项艰苦的工作,在《几何原本后九卷续译序》中,李善兰语重
心长地说:“后之读者
勿以为书全本入中国为等闲事也”。其间包容了经历过万般艰辛后的无
限感叹。在全书的翻译过程中,李
善兰用力甚巨,伟烈亚力曾不无谦逊地说:“删芜正讹,
反复详审,伸其无有疵病,则李君之力居多,余
得以借手先成矣”。他同时宣称:“异日西士
欲求是书善本,当反求诸中国矣”。可见对译书的质量十分
满意。
在《几何原本》后九卷的翻译过程中,艾约瑟又邀请李善兰同译英国人胡威力所著《重学》。所谓“重学”即力学。于是,李善兰“朝译几何,暮译重学”,李善兰所译的《重学》
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虽然只是原文书的中间部分,但译出的部分已较为详细地介绍了力学的一般知识
。书中的牛
顿力学三大定律则是第一次介绍入中国。
除了《几何原本》后九卷与《重学》
外,李善兰还与伟烈亚力合译了另一本重要的科学
理论著作,这就是《谈天》。《谈天》是一本天文学著
作,原名《天文学纲要》,其作者是英
国著名天文学家约翰·赫歇尔。该书对太阳系的结构和行星运动有
比较详细的叙述,其中涉
万有引力定律、太阳黑子理论、行星摄动理论、彗星轨道理论等方面的介绍。
同治七年(1868年),李善兰因郭嵩涛推荐,到北京任同文馆天文算学馆总教习,天文
算学馆相当于现在的大学数学系,李善兰可以称得上我国数学史上第一位数学教授,他在天
文学馆执教十
余年,先后课徒百余人,一直工作到病逝。
在中国近代史上,李善兰以卓越的数学研究引人瞩目。
善兰数学造诣颇深,“其精到之
处自谓不让西人,抑且近代罕匹”。他编辑刊刻的《则古昔斋算学》中包
括数学著作13种,
李善兰早期研究的数学课题,主要是我国明清以来的传统数学。比较突出的是他对“
尖锥术”
的独立研究。他在中国传统数学垛积术的极限方法基础上,发明了尖锥术,创立了各种三角函数和对数函数的幂级数展开式,以及几个重要积分公式的雏形,李善兰在创造“尖锥术”
的时候,
还没有接触到微积分,但他实际上具有解析几何思想和微积分思想,“则以一端,
即可闻名于世”。由此
可见,即使没有西方传入的微积分,中国数学也将回通过自己的特殊
途径,运用独特的思想方式达到微积
分,从而完成由初等数学到高等数学的转变。
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