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第一章 中国古代数学综述 第一节 春秋前中国数学的萌芽

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数学是中国古代最为发达的学科之一,通常称为算术,即“算数之术”。就是说,古代的术语算术对应于英文的mathematics,而不是arithmetic。在初等范围之内,它包括今天数学教科书的算术、代数、几何、三角等方面的内容。后来,算术又称为算学、算法,宋元开始使用“数学”一词。此后,算学、数学并用。1939年6月中国数学名词审查委员会确定用“数学”而不用“算学”。

历代数学家的数学著述正是数学进步的脚印。中国古代的数学著述通常称为算经,它们是数学成就的载体。因此,我们的综述着重介绍算经,兼及杰出的数学家。历代出现过多少算经,不得而知,西汉至宋元的算经大多亡佚,目前仅存20余种。明清留下的算经较多,可惟中国已经失去了数学大国的地位。笔者认为,中国古代数学的起源和发展大致分成这样几个明显的阶段:春秋以前数学的萌芽,战国至两汉以《九章算术》为代表的数学框架的确立,魏晋至唐初的数学理论的奠基,宋元数学高潮,以及明朝衰落,明末以后以中西数学融会贯通为特点的复兴时期。

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,通常还有三个着地点,都是几何知识的萌芽。先秦典籍中有“隶首作数”、“结绳记事”、“刻木记事”的记载,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(公元前14—前11世纪)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置值制萌芽。传说伏羲创造了画圆的“规”、画方的“矩”,也传说黄帝臣子倕〔chui垂〕是“规矩”和“准绳”的创始人。早在大禹治水时,禹便“左准绳”(左手拿着准绳),“右规矩”(右手拿着规矩)(《史记·禹本纪》)。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。《周髀〔bi婢〕算经》载商高答周公问,提到用矩测望高深广远。相传西周初年周公(公元前11世纪)制礼,数学成为贵族子弟教育中六门必修课程——六艺之一。不过当时学在官府,数学的发展是相当缓慢的。

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