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亦名“地位制”
,如2在十位即20,在百位即200。
数字位置不同,表示数值不同。
这种计数方法较古巴比伦、埃及、希腊的计算方法更为优越,而印度到公元7世纪方采用十进位值制记数法,10世纪始传入欧洲。
所以李约瑟在《中国科学技术史》中赞美这一成就:“如果没有这种十进位制,就几乎不可能出现我们现在这个统一化的世界。”
二是秦汉以降对《九章算术》研究的巨大成就。
该书集数学246个问题,分为九章,即方田、粟米、差分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股。
关于《九章算术》的成书,学界总结出七种说法(参见李迪《〈九章算术〉争鸣问题的概述》,载《九章算术与刘徽》,北京师范大学出版社1982年版)。
刘徽为《九章算术》作序时说:“周公制礼而有九数,九数之流则九章是也。”
依照数学史家的考论,《九章算术》基本成书于汉代,历代研习者如刘洪、刘徽、祖冲之、李淳风、杨辉、戴震、李潢等,皆有所成,其中三国时刘徽的《九章算术注》则因应用勘进理论,成为中国古代数学理论的奠基著作。
图2-8-4刘徽像
三是自汉以来因天文学的兴盛而对“圆周率”
的探求与计算。
据《隋书·律历志》载:“自刘歆、张衡、刘徽、王蕃、皮延宗之徒,各设新历,未臻折衷。
宋末南徐州从事史祖冲之更开密法。”
这是对圆周率研究学史的追溯。
近代数学史家钱宝琮著有《张衡〈灵宪〉中的圆周率问题》一文(载《科学史集刊》1958年)讨论“衡率”
,可知圆周率研究在汉代天文学领域已有显著成果。
然而根据刘徽《九章算术注》批评张衡“欲协其阴阳奇耦之说而不顾疏密”
,祖暅《浑天论》批评其“伤于周多而径少,衡之疏也”
(《开元占经》卷一),又证明了《隋书·经籍志》所说的圆周率至魏晋以后臻于精密的说法。
刘徽的《九章算术注》改变汉人“周三径一”
观点,以“割圆术”
新算法求出3.14的率数;而祖冲之继割圆术从正六边形出发,求出精确到八位数的圆周率,即3.1415926。
这一成就早于西方千年,所以受到科学史家的交口赞誉。
除了以上三方面的突出成就之外,唐代《十部算经》(《九章算术》《周髀算经》《海岛算经》《孙子算经》《夏侯阳算经》《张邱建算经》《五经算经》《五曹算经》《缀术》《缉古算经》)的编纂,标志了数学教育与研究的成绩。
而宋元时代出现的数学“四大家”
,即秦九韶与《数书九章》,李冶与《测圆海镜》《益古演段》,杨辉与《日用算法》《杨辉算法》,朱世杰与《算学启蒙》《四元玉鉴》等,在三角理论、高次方程理论、天元术与四元术等方面的卓著成就,使中国古代数学计算达到新的高标(参见李俨、杜石然《中国古代数学史话》,中华书局1964年版)。
而明清时代数学研究在天文数学、商业数学、珠算学等方面也有长足发展,并与西方数学理论及方法逐渐融通交互,其成绩也由古代向近代演进,汇入世界性学术潮流。
三、古代“士”
的地位及其科技成就
在没有明确的学科划分的古代,科技工作者都属于“士”
阶层,所以“士”
与科技的关系,在很大程度上决定中国古代科技发展的导向以及学科发展的不均匀性。
考察士与科技的关系,要从士的政治角色意识和其承担的社会功用方面考量,因为士的社会功能是“任事”
与“致圣人之道”
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