登陆注册
6711500000002

第2章 数学的萌芽与奠基

数学历史

数学是我国古代科学中的一门重要学科,其发展源远流长,成就辉煌。根据它本身的特点,可分为这样几个时期:先秦萌芽和汉唐奠基时期、古典数学理论体系建立的时期、古典数学发展的高峰时期和中西方数学的融合时期。

我国古代数学具有特殊的形式和思想内容。它以解决实际问题为目标,研究建立算法与提高计算技术,而且寓理于算,理论高度概括。同时,数学教育总是被打上哲学与古代学术思想的烙印,故具有鲜明的社会性和浓厚的人文色彩。

我国古代数学发轫于原始公社末期,当时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。

春秋战国时期,筹算记数法已使用十进位值制,人们已谙熟九九乘法表、整数四则运算,并使用了分数。西汉时期《九章算术》的出现,为我国古代数学体系的形成起到了奠基作用。

春秋时期,有一个宋国人,在路上行走时捡到了一个别人遗失的契据,拿回家收藏了起来。他私下里数了数那契据上的齿,然后高兴地告诉邻居说:“我发财的日子就要来到了!”

契据上的齿就是木刻上的缺口或刻痕,表示契据所代表的实物的价值。

当人类没有发明文字,或文字使用尚不普遍时,常用在木片、竹片或骨片上刻痕的方法来记录数字、事件或传递信息,统称为“刻木记事”。

我国少数民族曾经使用刻木记事的,有独龙族、傈僳族、佤族、景颇族、哈尼族、拉祜族、苗族、瑶族、鄂伦春族、鄂温克族、珞巴族等民族。

如佤族用木刻计算日子和账目;苗族用木刻记录歌词;景颇族用木刻记录下村寨之间的纠纷;哈尼族用木刻作为借贷、离婚、典当土地的契约;独龙族用递送木刻传达通知等。凡是通知性木刻,其上还常附上鸡毛、火炭、辣子等表意物件,用以强调事情的紧迫性。

其实,早在《列子·说符》记载的故事之前,我们的先民在从野蛮走向文明的漫长历程中,逐渐认识了数与形的概念。

出土的新石器时期的陶器大多为圆形或其他规则形状,陶器上有各种几何图案,通常还有3个着地点,都是几何知识的萌芽。说明人们从辨别事物的多寡中逐渐认识了数,并创造了记数的符号。

殷商甲骨文中已有13个记数单字,最大的数是“三万”,最小的是“一”。一、十、百、千、万,各有专名。其中已经蕴含有十进位值制的萌芽。

传说大禹治水时,便左手拿着准绳,右手拿着规矩丈量大地。因此,我们可以说,“规”、“矩”、“准”、“绳”是我们祖先最早使用的数学工具。

人们丈量土地面积,测算山高谷深,计算产量多少,粟米交换,制定历法,都需要数学知识。在约成书于公元前1世纪的《周髀算经》中,记载了西周商高和周公答问之间涉及的勾股定理内容。

有一次,周公问商高:“古时做天文测量和订立历法,天没有台阶可以攀登上去,地又不能用尺寸去测量,请问数是怎样得来的?”

商高略一思索回答说:“数是根据圆和方的道理得来的,圆从方来,方又从矩来。矩是根据乘、除计算出来的。”

这里的“矩”原是指包含直角的作图工具。这说明了“勾股测量术”,即可用3比4比5的办法来构成直角三角形。

《周髀算经》并有“勾股各自乘,并而开方除之”的记载,这已经是勾股定理的一般形式了,说明当时已普遍使用了勾股定理。勾股定理是我国数学家的独立发明。

《礼记·内则》篇提道,西周贵族子弟从9岁开始便要学习数目和记数方法,他们要受礼、乐、射、御、书、数的训练,作为“六艺”之一的“数”已经开始成为专门的课程。

春秋时期,筹算已得到普遍的应用,筹算记数法已普遍使用十进位值制,这种记数法对世界数学的发展具有划时代的意义。这个时期的测量数学在生产上有了广泛应用,在数学上也有相应的提高。

战国时期,随着铁器的出现,生产力的提高,我国开始了由奴隶制向封建制的过渡。新的生产关系促进了科学技术的发展与进步。此时私学已经开始出现了。

最晚在春秋末期时,人们已经掌握了完备的十进位值制记数法,普遍使用了算筹这种先进的计算工具。

秦汉时期,社会生产力得到恢复和发展,给数学和科学技术的发展带来新的活力,人们提出了若干算术难题,并创造了解勾股形、重差等新的数学方法。

同时,人们注重先秦文化典籍的收集、整理。作为数学新发展及先秦典籍的抢救工作的结晶,便是《九章算术》的成书。它是西汉丞相张苍、天文学家耿寿昌收集秦火遗残,加以整理删补而成的。

《九章算术》是由国家组织力量编纂的一部官方性数学教科书,集先秦至西汉数学知识之大成,是我国古代最重要的数学经典,对两汉时期以及后来数学的发展产生了很大的影响。

《九章算术》成书后,注家蜂起。《汉书·艺文志》所载《许商算术》、《杜忠算术》就是研究《九章算术》的作品。东汉时期马续、张衡、刘洪、郑玄、徐岳、王粲等通晓《九章算术》,也为之作注。

这些著作的问世,推动了稍后的数学理论体系的建立。《九章算术》的出现,奠定了我国古代数学的基础,它的框架、形式、风格和特点深刻影响了我国和东方的数学。

同类推荐
  • 低碳家居:藏在我们身边的科学

    低碳家居:藏在我们身边的科学

    地球是我们共同的家园,白云蓝天,雾霭流岚、花香鸟语、蝶舞莺飞……如此美丽的环境需要我们共同的呵护。不要让小河的水总是恶臭,不要让机动车的尾气令人掩住口鼻,不要让草丛里的塑料袋不计其数……让我们牵起手,从一点一滴的小事做起,使我们的地球更美丽,更精彩。《低碳家居--藏在我们身边的科学(典藏版)》(作者纪康保)旨在引导新时代的青少年一起行动起来,为了我们共同的家园,用自己的实际行动把生活耗用能量降到最低,从而减少二氧化碳的排放,实现绿色低碳生活。这本《低碳家居--藏在我们身边的科学(典藏版)》是“低碳科普馆”系列之一。
  • 世界地理与科学鉴定(新编科技知识全书)

    世界地理与科学鉴定(新编科技知识全书)

    面对浩瀚广阔的科普知识领域,编者将科普类的内容归纳总结,精心编纂了一套科普类图书,使读者能够更全面、更深入的了解科普知识,以便解开心中的种种谜团。阅读本套图书,犹如聆听智者的教诲,让读者在轻松之余获得更加全面深刻的理论教育,使自己的思想更严谨,更无懈可击。相信每一个看过这套书的读者都会为之受益。
  • 失踪之谜百科(科学探索百科)

    失踪之谜百科(科学探索百科)

    人类社会和自然世界是那么丰富多彩,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多谜团还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解无限的谜团。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个谜团不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奇怪事物和难解之谜,又不得不向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 发现外星人

    发现外星人

    本书重温了对外星人的探索史,解释了现代科技的应用,介绍了太空科学的先驱们及其最新的惊人发现。
  • 奇妙的大自然:360°亲近大自然

    奇妙的大自然:360°亲近大自然

    本书介绍了人类受大自然的启示,特别是向动物、植物和其他生物学习后所产生的重要发明、发现。
热门推荐
  • 驾校宝典:毒舌教练新手妻

    驾校宝典:毒舌教练新手妻

    简介:正所谓,学车的过程是一个痛并快乐着的过程,想必学过车的小伙伴们,都领教过教练那一张得饶人处不饶人的嘴吧!有时候,这真的会让我们觉得,是不是不止这辈子的智商,就连下辈子的也被我们用光了!那么,当新手女学员遇上自带傲娇属性的毒舌教练,他们将会给我们带来怎样的画面……
  • 环形命运

    环形命运

    突如奇来的丧尸改变了石自胜的一生。怀揣着对命运的不甘和对未来的恐惧,他踏上了道路。他究竟能否打破这个令人窒息的命运?
  • 大宁王朝

    大宁王朝

    人生如梦,而谁又能道清那只在梦中翩然起舞的蝴蝶呢?他意外的重生于这个摇摇欲坠的帝国,登皇帝位。他本性善良,奈何佞臣当道,民不聊生。他性情温柔,奈何外敌当侵,国不保夕。为了什么呢?当他在这条道路上渐行渐远时,回首过往,却早已忘却了上路的初衷……不愿负了这个天下,更不愿负了她的柔情。庄周晓梦迷蝴蝶,他却只当做了一场永远不醒的梦……
  • 一眼难忘一生牵绊

    一眼难忘一生牵绊

    在纳木错边无意的对视,她记住了他。火车站的擦肩而过,花店的不期而遇,她和他,一步一步走进对方的生命之中,牵绊一生。他是她一眼认定的那个人,她是他衷情的那个女人,请看她和他从相识到相爱到共渡一生的浪漫爱情故事。
  • 上古世纪之弑神军团

    上古世纪之弑神军团

    十二位各族顶尖的勇士,历经千辛,终于找到了传说中的不朽庭院。而当门被推开之后那一刹那,兄弟间反目成仇。爆发了一场英雄与神之间的真斗,原大陆陷入了一场史上最大的灭绝危机。冥界女神诺伊怜悯众生,利用冥界通道打开了一道传送之门,而她则付出了生命。两千年后被迫迁移的原大陆子民,已经得到繁衍生息。但原大陆是他们是他们信仰,他们从没有忘记过。一个被遗弃在偏远山村的少年,为了寻求身世之谜,为了捍卫身边亲人的安全,毅然走上了一条弑神之路。
  • 执墨染倾城,逆天三小姐

    执墨染倾城,逆天三小姐

    前世,她是一名特工,犯了特工最不该动的感情,最后被自己心爱的男人杀死。逆天重生,来到异世大陆,却魂穿成一个”废物“!她发誓,一定要『绝代风华,执掌天下』站在这个世界的顶峰,让那些睁眼瞎看看,谁才是真正的废物!
  • 爱在人生见鬼时

    爱在人生见鬼时

    我知道这是真的,当我闭上眼睡觉的时候,总有个影子在看我。凌晨三点,我睁开了眼睛……后来,我甚至开始怀念这种恐怖的感觉,怀念那些生活中有鬼的日子。多年以后,我也渐渐明白。记忆早就在多年以前已经停止,再也没有出现过新的记忆。
  • 网游之巅峰悸动

    网游之巅峰悸动

    我要有天!于是这片大地中就有了天我要有神!于是这片天地中就有了神我要有美女!于是老天就给给了我一个美女我要脱离单身!老天说:还是换一个吧,这个我无能为力
  • 王俊凯之我爱你

    王俊凯之我爱你

    一次粉丝见面会后,她说,我喜欢你,不是粉丝对偶像的喜欢,我是真的喜欢你,他说谢谢你……在之后的相遇,他面对她有一种不舒服的感觉,甚至是反感,可到后面,他却说“我可以为你但是一切,包括娱乐生涯…………………………
  • 青梅竹马竹马老公你太坏!

    青梅竹马竹马老公你太坏!

    【虐文,从小写到大!】三岁就是天才,不管在哪里,他都在她身保护她,支持她。她被他老妈认定做媳妇,三岁开始养着!她很友爱,所以被骗,他很强大,所以保护她。某一天,他说“现在长大了,可以吃了。”被吃了个精光,求负责~欢迎加入£幽曦夕官方读者群£,群号码:473022068