【历史文化名人】查有梁:领先西方数学500年的秦九韶
查有梁
领先西方数学500年的秦九韶
《巴蜀史志》编辑部 考拉看看
王国维先生曾在《国学丛刊》序中写道“:世界学问,不出科学、史学、文学。故中国之学,西国类皆有之;西国之学,我国亦类皆有之。”
王国维先生认为,和“西学”类比来看,“国学”之中亦有科学。中国古代的自然科学曾一度处于世界领先地位,特别是古代数学,有自己独特的思维和逻辑,在某些方面,西方数学甚至难以企及。如南宋时期,秦九韶在《数书九章》所创的“大衍求一术”,就领先西方剩余定理500年。
“秦九韶于1247年完成的《数书九章》,是数学和科学方面的经典国学。”四川省社会科学院研究员查有梁如是评价。查有梁与秦九韶研究结缘颇早。1972年,查有梁在成都教科所工作,阅读数学发展史时,就接触到秦九韶及其著作《数书九章》。1987年5月,查有梁参加了北京师范大学召开的“秦九韶《数书九章》成书740周年纪念暨学术研讨国际会议”。33年前的那次国际学术会议意义非凡,不仅推动了中国学术界对秦九韶及其数学巨著的进一步研究,而且重新定位了秦九韶在世界数学史的地位。
秦九韶出生于普州(今四川省安岳县)的仕宦家庭,其著作《数书九章》代表了宋元数学的高峰。在《数书九章》的自序里,秦九韶曾写下一段自注:“九韶愚陋,不闲于艺。”秦九韶从小就对“六艺”(礼、乐、射、御、书、数)深有兴趣,对于四书五经却没那么多探索欲。他曾跟随父亲到京城生活,由于父亲的官职和人脉,他有幸研读很多与数学有关的典籍,也结识了不少朝廷的天文历法家、建筑师等。谈笑皆鸿儒的环境中,秦九韶学到许多科学技术和人文社会知识,为其潜心写作《数书九章》打下了基础。
《数书九章》“设为问答,以拟于用”,分为:大衍、天时、田域、测望、赋役、钱谷、营建、军旅、市易9个章节。
受中国传统数学影响,秦九韶重视数学的实用性。在《数书九章》自序里,秦九韶开宗明义地亮出自己的数学观,认为数学“可以经世务、类万物”,应用范围广泛;同时,因受道家学说影响,他也赞同数学“可以通神明,顺性命”,并且提出“数与道非二本也”的观点,带有独特的哲学意味。
查有梁提到,《数书九章》最耀眼的成果,当属“大衍求一术”和“正负开方术”。秦九韶对“大衍求一术”“正负开方术”均建构了论证较严密的完整体系,相当难能可贵。“这是在朝'原理性理论’前进,并非单纯的建构'模式性理论’。”这在一定程度上打破了中国传统数学只注重实用性,而不注重理论性的论断。
秦九韶是“中国古代数学集大成者”,但除数学外,秦九韶还在其他领域有所成就。与秦九韶同时代的文学家周密曾在《癸辛杂识续集》里记载秦九韶:“性极机巧,星象、音律、算术,以至营造等事,无不精究。”并且“骈丽、诗词、游戏、毬马、弓剑,莫不能知”。
这是周密对秦九韶的赞誉之词,但周密也曾在笔记中谴责秦九韶,给他烙了一个“心狠手辣”的恶名。对此,查有梁解释说:“这个简直是天大的冤枉!因为当时南宋京城分主战、主和两派。秦九韶是主战派,就是因为政治立场不同,不乏有对立派将污言秽语朝他身上泼的情况发生。”
秦九韶在《数书九章》的序言里有“滞财役贫,逢君低首”“逐末兼并,非国之厚”“赋役不均,宁得勿思”之句,可见其坦荡忧民的心性。南宋开庆元年(1259),秦九韶将《数书九章》呈报给宋理宗。但当时南宋王朝已经摇摇欲坠,宋理宗根本无暇顾及这一本无法抵挡敌军刀剑的“闲书”。由此,后人只得叹一句“数学巨著生不逢时”。
政治上的“抹杀”并未湮没《数书九章》的光芒,也未掩盖秦九韶的才华横溢。查有梁曾在文章里写道:“当今世界的学校教育中,推行科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)的综合教育(简称STEM教育)。我们可以在秦九韶的《数书九章》中,找到STEM教育的古代原型。”比如,《数书九章》的显著特点就是将数学与科学、技术、工程、经济、军事等紧密结合在一起。
此外,查有梁还表示,秦九韶的成就颇丰,但其知名度和影响力目前还比较小,将《数书九章》普及到中学生教育中,不仅能加深中学生对这位数学巨人的了解,还能推进中学生全面均衡发展。《数书九章》对于现代教育的启示意义,值得更深入的探究和发展。
您是从什么时候开始研究秦九韶的?您是学物理出身,当时研究秦九韶有什么契机?
您曾在文章里说,秦九韶《数书九章》是国学经典之一?
什么是“国学”?中华民族的杰出人才创立的文学、史学、科学和技术等都是中国的“国学”。如此来看,秦九韶于1247年完成的《数书九章》一书,是数学和科学方面的经典“国学”。
您觉得秦九韶的数学观是什么样的?
秦九韶出生于南宋书香世家,有资料记载他爱好追名逐利,您怎样看待这一观点?
南宋末年的文天祥也是主战派,他只比秦九韶晚30年,他有著名的诗句:“人生自古谁无死,留取丹心照汗青。”你看主战派都是很有骨气的,这么忧国忧民的人,怎么会有那些坏心思。而且我们看《数书九章》里秦九韶的文字:“我闻理财,如智治水。澄源浚流,维其深矣。彼昧弗察,惨急烦刑。去理益远,吁嗟不仁。”我将这段话翻译为:“我曾听说治理财政,理当犹如智者治水。正本清源,有条不乱,治标治本,消除隐患。那些愚蠢贪官视而不见,人民悲惨,还用刑不断。这是离开理智愈来愈远,贪官不仁啊!可叹可叹!”这段文字中,就有秦九韶的思想体现,从中可以看出,秦九韶是一个很好、很正直的人。
秦九韶的“大衍求一术”领先西方500年,被称为“中国剩余定理”,但为什么“大衍求一术”在明朝中期几乎失传?
其实并不是失传。是当时西方历法传来,中国历法受到冲击,但实际上中国历法更科学。我们就是初一看不到月亮,十五月亮必须圆。而二十四节气和月亮没关系,和太阳有关联。我们一直在求最小公倍数。但后来的历法就不用这个了。不过“大衍求一术”的方式还在流传,在解决其他问题。
为什么说秦九韶是“中国古代数学集大成者”?
美国已故科学史家萨顿称赞秦九韶,说他是“他那个民族,他那个时代,并且确实也是所有时代最伟大的数学家之一”。这句话评价得非常中肯。
秦九韶本身多才多艺,而且他的《数书九章》不仅是一部高水平的数学专著,还是南宋社会许多方面的缩影。这本书提出了81个问题,“设为问答,以拟于用”。分为:大衍、天时、田域、测望、赋役、钱谷、营建、军旅、市易9个方面,应用非常广泛。
当然,书中最具代表性,也是最能体现秦九韶价值的就是“大衍求一术”。这一条理论领先世界500年,体现了中国古代数学成就。我为秦九韶写过一句话:自古人生寿有限,知识创新万代传。他确实是当之无愧的中国古代数学集大成者。
学习秦九韶《数书九章》的现实意义是什么?
当今世界的学校教育中,推行“科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)”的综合教育,简称STEM教育。近来,STEM教育中增加了艺术(Art),升级为STEAM教育。
您觉得我们需要学习和传承秦九韶哪些精神?
秦九韶精神也包括三句话:首先是不卑不亢、忧国忧民的“民族精神”,在社区和民间,必须提倡学习这种精神;再是勇于创新、执着探索的“钻研精神”,这是应该在中学生中大力弘扬的;最后也是高度最高的不求名利、实事求是的“学术精神”。因为秦九韶的一生受到很多打压。在一个重文轻理的时代,作为一个自然科学家,他不能求得太多名利,所以必须要实事求是体现出他的学术精神。
来源:四川省地方志工作办公室