学霸康熙钟爱数学,为何学不好代数?
知识就是力量,当然,康熙皇帝并没有读过培根的这句话。但好在在这种精神的引领下,他缔造了关于“知识”的盛世。现在,我们可以把这个词语替换为“科学”。
学霸康熙为何钟情数学?
好学上进的康熙,早年便拜比利时的南怀仁等传教士为师,学习天文、数学、地理,还学拉丁文,有着强烈地了解世界的愿望。但除去对科学的个人兴趣外,敏锐的康熙更多的是看中了科学背后蕴含的政治利益。
据记载,“康熙初年,因历法争讼,互为讦告,至于死者,不知其几。”此事让康熙一直耿耿于怀,他深刻地意识到,对于一个国家来说,有没有一个权威而统一的历法,关乎着社稷的存亡。而且通过科学计算获得更准确的历法,但可以更好地治理洪水和河道,还可以通过科学测绘,获得自己疆域的版图。这实在是利益多多。
而研究历法,首先得从数学开始,南怀仁就这样成为了抗心的第一位数学老师。接下来,便是白晋和张诚。老师们惊讶于康熙的勤奋好学。
康熙所学的数学内容,除了算术、三角和代数外,很大一部分是平面几何。这些知识在今天,一个中学生就可以完全掌握,但在当时,掌握了这些知识的康熙皇帝可以说是数学水平最高的中国人之一。
推广数学,学以致用
康熙天资过人,又真心热爱算术,长期习练,虽不算成“家”,其解算复杂应用题的能力也确已达到了当时国人的顶尖水平,且还有论文《御制三角形推算法论》《积求勾股法》等传世。他本人也很为自己的智商得意,笑话汉人“全然不晓得算法”。
康熙还曾告诫他的高官大臣也要懂点儿数学。
例如,他在直隶巡视时对巡抚赵宏燮就说过:“尔为巡抚,丈量田地不可不知。朕将大概示尔知之。”康熙就率皇子大臣等人,亲视仪器,定方向,而由皇子大臣们分钉桩木,并用方形仪盘置于膝上,以尺度量,逐一记录,最后算出统计结果,与实际分毫不差。随后,现场教授皇子大臣们丈量之法,还说:“用此可以测量天地,推算日月交食”。
更多的情形是,康熙经常在出巡途中,运用所学数学以及其他科学的知识,解决一些实际问题,学以致用,给随巡臣子做出表率。
据白晋《康熙皇帝》记录,康熙出巡,常常“利用刚学会使用的天文仪器,在朝臣们面前愉快地进行各种测量学和天文学方面的观测。他有时用照准仪测定太阳子午线的高度,用大型子午环测定时分,并推算所测的地极高度。他也常测定塔和山的高度或是感兴趣的两个地点的距离。”
在水利建设中,康熙多次亲自勘察地形,测量水文,提出科学的指导意见。例如,1699年3月,康熙第三次南巡,在江苏高邮亲自进行水平测量,发现运河水位竟比高邮湖高出四尺八寸,于是立即指示河道总督于成龙:“著差贤能官员,作速查验修筑。”
在当时的中国文化里,只有懂得四书五经,才是真正有学问的人。但是,康熙冲破了这一思想,认为西方科学的作用非常重大,并期待国人能够在科学上有所自力。
BUG来了!为什么代数这么难?
1713年,康熙发布圣谕,在蒙养斋设立“算学馆”,翻译西方历算著作,编写《律历渊源》等书籍,被西方人同样称为“皇家科学院”。他还命令地方派送精通历算之人到京师考试,选出优秀者编写西学书籍。直到晚年,康熙还亲自修改御用科学家的书稿。
更令人称奇的是,在手抄的清代算术书《陈厚耀算书》中,康熙还亲撰了《积求勾股法》的数学论文。在这篇文章中,康熙除论述了如何解直角三角形相关问题外,还提出了自己“以积求勾股”的解法,他也因此成为中国历史上有据可考的惟一对数学问题提出解法的帝王。而且,康熙论证成功的积求勾股法在数学史上是个首创,大大简化了之前的求解方法。
但是,当他和皇子们听新来的一位传教士傅圣泽讲授更先进的符号代数《阿尔热巴拉新法》的时候,康熙崩溃了!
“朕自起身以来,每日同阿哥等察'阿尔热巴拉’,最难明白,他说比旧法易,看来比旧法愈难,错处亦甚多,鹘突处也不少……还有言者:甲乘甲、乙乘乙,总无数目,即乘出来亦不知多少,看起来想是此人算法平平尔。”
牛顿比康熙大11岁,算是同时代人。白晋和张诚到达中国的那年,康熙25年,牛顿的不朽名著《自然哲学的数学原理》一书面世,提出“万有引力定律”以及“牛顿运动三定律”。他还和莱布尼茨各自发明了微积分。
非常遗憾,康熙止步在落伍以“代差”计的遥远的地方,无缘欣赏纯粹抽象的数学之美。而且,因为他是金口玉言的皇帝,他的拒绝,导致代数理论100多年后才又开始在中国传播。
中国的数学在宋元时候还领先于世界,明代以后就逐渐衰落了;到了清朝,热爱数学、擅长数学的康熙皇帝并未带来一个数学的复兴,这其中原因何在?我们反思一下康熙学习数学的动机,不难找到答案。
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