中国数学发展史
绝世美人儿
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2021年01月25日 19:49
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中国数学发展史——宋元数学
中国数学发展史概述
中国是世界文 明古国之一,
地处亚洲东部,
濒太平洋西岸。
黄河流域和长江
流域是中华民族 文化的摇篮,大约在公元前
2000
年,在黄河中下游产生了第一
个奴隶制国家——夏 朝(前
2033-
前
1562
)
,
共经历十三世、十六王。 其后又有
奴隶制国家商(前
562
年—
1066
年
,
共历十七世三十一王)和西周[前
1027
年
—前
771
年
,
共历约二百五十七年,
传十一世、
十二王]
。
随后出现了中国历 史上
的第一次全国性大分裂形成的时期——春秋
(前
770
年
-前
476
年)
战国
(前
403
年
-
前
221
年)
,
春秋后期
,
中国文明进入封建时代
,
到公元前
221
年秦王赢政统一
全国
,
出现了中国历史上第 一个封建帝制国家——秦朝
(前
221
年—前
206
年)
,
在以后的时间里
,
中国封建文明在秦帝国的封建体制的基础不断完善地持续发展
,
经历了统一强盛的西汉(公元前
206
年—公元
8
年)帝国、东 汉王朝(公元
25
年—公元
220
年)
、战乱频仍与分裂的三国时期 (公元
208
年
-
公元
280
年)
、西
晋 (公元
265
年—公元
316
年)与东晋王朝(公元
317
年—公元
420
年)
、汉民
族以外的少数民族统治的南朝(公元
42 0
年—公元
589
年)与北朝(公元
386
年—公元
518
年)
。到了公元
581
年,由隋再次统一了全国,建立了大一统的隋
朝(公元
581
—
618
年)
,接着经历了强大富庶文化繁荣的大唐 王朝(公元
618
年—
907
年)
、北方少数民族政权辽(公元916
年
-
公元
1125
年)
、经济和文化发
达的北宋(公元
960
年
~
公元
1127
年)与南宋(公元
1127
年
-
公元
1279
年)
、蒙
古族 建立的控制范围扩张至整个西亚地区的疆域最大的元朝
(公元
1271
年
-1 368
年)
、元朝灭亡后,汉族人在华夏大地上重新建立起来的封建王朝——明朝(公
元
1368
年
-
公元
1644
年)
,明王朝于17
世纪中为少数民族女真族(满族)建立
的清朝(公元
1616
年-
公元
1911
年)所代替。清朝是中国最后一个封建帝制国
家。自此之 后,中国脱离了帝制而转入了现代民主国家。
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,
但与其他文明截然不同,
它其持续发 展两千余年之久,
在世界文明史上是绝无仅
有的。
这种文明十分注重社会事务的管理,
强调实际与经验,
关心人和自然的和
谐与人伦社会的秩序,
儒家思想作为调解 社会矛盾、
维系这一文明持续发展的重
要思想基础。
一、中国数学的起源与早期发展
据《易
?
系辞》记载:
「 上古结绳而治,后世圣人易之以书契」
。在殷墟出土
的甲骨文卜辞中有很多记数的文字。
从一到十,
及百、
千、
万是专用的记数文字,
共有
13
个 独立符号,记数用合文书写,其中有十进制制的记数法,出现最大的
数字为三万。
算筹是中国古代的计算工具,
而这种计算方法称为筹算。
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。
用算筹记数,有纵、横两种方式:
表示一个多位数字时,采用十进位值制,各位值的数目从左到右排列,纵
横相间[法 则是:一纵十横,百立千僵,千、十相望,万、百相当]
,并以空位
表示零。算筹为加、减、乘 、除等运算建立起良好的条件。
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< br>?
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。
战国时期的百家争鸣也促进了数学的发展,
一些学派还总结和概 括出与数学
有关的许多抽象概念。著名的有《墨经》中关于某些几何名词的定义和命题,例
如:
「圆,一中同长也」
、
「平,同高也」等等。墨家还给出有穷和无穷的定义。
《庄子》
记载了惠施等人的名家学说和桓团、
公孙龙等辩者提出的论题,
强调抽
象的数学思想,例如「至大无外谓之大一,至小无内谓之小一」
、
「一尺之棰,日
取 其半,万世不竭」等。这些许多几何概念的定义、极限思想和其它数学命题是
相当可贵的数学思想,但这种重视抽象性和逻辑严密性的新思想未能得到很好的
继承和发展。
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。
二、中国数学体系的形成与奠基
这一时期包括从秦汉、魏晋、南北朝,共
4 00
年间的数学发展历史。秦汉是
中国古代数学体系的形成时期,
为使不断丰富的数学 知识系统化、
理论化,
数学
方面的专书陆续出现。
现传中国历史最 早的数学专著是
1984
年在湖北江陵张家
山出土的成书于西汉初的汉简《算数书》< br>,与其同时出土的一本汉简历谱所记乃
吕后二年(公元前
186
年)
, 所以该书的成书年代至晚是公元前
186
年(应该在
此前)
。
西汉末年[公元前一世纪]编纂的《周髀算经》
,尽管是谈论盖天说宇宙论
的天文学著 作,但包含许多数学内容,在数学方面主要有两项成就:
(1)
提出勾
股定理的特例及 普遍形式;
(2)
测太阳高、远的陈子测日法,为后来重差术(勾
股测量法)的先驱。 此外,还有较复杂的开方问题和分数运算等。
《九章算术》是一部经几代人整理、删补和 修订而成的古代数学经典著作,
约成书于东汉初年
[公元前一世纪]
。
全书采 用问题集的形式编写,
共收集了
246
个问题及其解法,分属于方田、粟米、衰分、少 广、商功、均输、盈不足、方程
和勾股九章。
主要内容包括分数四则和比例算法、
各种 面积和体积的计算、
关于
勾股测量的计算等。在代数方面,
《方程》章中所引入的负数 概念及正负数加减
法法则,
在世界数学史上都是最早的记载;
书中关于线性方程组的解 法和现在中
学讲授的方法基本相同。就《九章算术》的特点来说,它注重应用,注重理论联
系实 际,
形成了以筹算为中心的数学体系,
对中国古算影响深远。
它的一些成就
如 十进制值制、
今有术、
盈不足术等还传到印度和阿拉伯,
并通过这些国家传到
欧洲,促进了世界数学的发展。