中外科学家发明家丛书:祖冲之 (三) |
发布于:2013/01/26 |
三、数学杰作 《缀术》 祖冲之在数学研究方面,除了圆周率外,还有其它成就,并著有《缀术》 一书。《隋书》评论认为《缀术》理论十分深奥,计算相当精密,学问很高 的学者也不易理解它的内容,在当时是数学理论书籍中最难的一本。 在《缀术》中,祖冲之提出了“开差幂(mì)”和“开差立”的问题。“差幂” 一词在刘徽为《九章算术》所作的注中就有了,指的是面积之差。“开差幂” 即是已知长方形的面积和长宽的差,用开平方的方法求它的长和宽,它的具 体解法已经是用二次代数方程求解正根的问题。而“开差立”就是已知长方体的体积和长、宽、高的差,用开立方的办法来求它的边长;同时也包括已 知圆柱体、球体的体积来求它们的直径的问题。所用到的计算方法已是用三 次方程求解正根的问题了,三次方程的解法以前没有过,祖冲之的解法是一 项创举,这是他在数学上的又一重要成就。 《缀术》六卷,是我国历史上非常有价值的科学著作之一。隋唐时期对 《缀术》相当重视,都把这本书列为官家学校数学科的主要教科书。在唐代, 专学数学的人分成两组:第一组所用的教科书是历代相传的《周髀算经》、 《九章算术》及《海岛算经》等八部数学专著,学习六年毕业;第二组所使 用的教科书则是更深奥的《缉古算经》和《缀术》,共学习七年后毕业。其 中《九章算术》与《海岛算经》两部书规定共学习三年;《缉古算经》是很 深奥难懂的专著,规定学习三年;可是《缀术》规定要学习四年,学时最长。 考试时也按这样分成两组,每组各考十道试题,而第二组中,《缀术》题要 占六道。从以上的学制和考试制度来看,《缀术》所占的地位要超过其它的 各种算书,因此《缀术》的科学价值和程度的玄奥高深也是可想而知的。 随着隋唐时期中国文化的四处传播,我国的数学也随之传到了东方的日 本。当时的日本在各方面都尽量仿效我国,多次派“遣隋使”、“遣唐使” 来我国学习先进的科学文化与各项礼仪制度。在数学学科方面,也建立了同 唐朝一样的学制和考试制度,《缀术》同时受到了高度的重视。但是,到了 唐朝末年,各地藩镇割据、战乱纷纷,国家办的数学教育无法维持下去,数 学书籍多有散失。到了赵匡胤统一全国建立起宋朝时,就仅有少数传本留传 下来。《缀术》一书,不久也就在北宋天圣、元丰年间(公元1023—1078 年)失传了。流传到日本以及朝鲜的《缀术》一书也都先后散佚,没有保留 下来。这是我国古代科学文化上的巨大损失,是非常可惜的。今天,我们所 能了解到《缀术》中的部分内容,是其它史书及数学类书所转记的。如唐代 史学家在修《隋书》时,在这部史书的《律历志》里保存了关于祖冲之推算 圆周率的记载并转引了几句应该是《缀术》内容中的话,文字虽少,价值却 十分巨大。 日本有一本记载数学史的书,叫做《见在书目》,书中记载了有个叫祖 仲的人注解过 《九章算术》、《海岛算经》等书,我们知道祖冲之曾为《九 章算术》作过注,祖仲应是祖冲之的笔误,并且从这里也可以知道他可能还 注解过《海岛算经》。由此可见,祖冲之的著作和理论,不仅在隋唐的数学 教育中占有相当的地位,而且对日本也有过很大的影响。这足以说明祖冲之 在数学上的造诣之深和贡献之大,不愧是我国古代科技界的杰出代表。祖冲 之的数学成果,正如同我国许多的优秀文化、科技成果一样,远在一千多年 前,就已经在同其它国家、民族的文化交流中,作出了它的贡献。
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