數(shù)學(xué)文化:我國古代珠算、籌算的歷史(2)
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2019-06-03 22:13:47
古巴比侖的記數(shù)法雖然有位值制的意義,但是它是六十進(jìn)的,計(jì)算比較繁瑣。古埃及的數(shù)字從一到十只有兩個(gè)數(shù)字符號(hào),從一百到一千萬有四個(gè)數(shù)字符號(hào),而且是象形的,例如用一個(gè)鳥表示十萬。文化比較發(fā)達(dá)的古希臘,由于看重幾何,輕視計(jì)算,記數(shù)方法十分落后,用全部希臘字母表示一到一萬的數(shù)字,字母不夠的時(shí)候就在字母旁邊增加符號(hào)“‘”,如。α表示一千,β表示二千等。現(xiàn)在世界通用的印度一阿拉伯?dāng)?shù)字和記數(shù)法是印度古代人民創(chuàng)造的,但是印度在公元三世紀(jì)以前使用的記數(shù)法是希臘式和羅馬式兩種,都不是位值制,真正使用十進(jìn)位值制記數(shù)法出現(xiàn)在公元六世紀(jì)末。由此可見,我國古代的十進(jìn)位值制記數(shù)法和籌算,在世界數(shù)學(xué)史上應(yīng)該占有重要的地位。
籌算在我國古代用了大約兩千年,在生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)以至人民生活中,發(fā)揮了重大的作用。但是它的缺點(diǎn)也是十分明顯的:首先,在室外拿著一大把算籌進(jìn)行計(jì)算就很不方便;其次,計(jì)算數(shù)字的位數(shù)越多,所需要的面積越大,受環(huán)境和條件的限制;此外,當(dāng)計(jì)算速度加快的時(shí)候,很容易由于算籌擺弄不正而造成錯(cuò)誤。隨著社會(huì)的發(fā)展,計(jì)算技術(shù)要求越來越高,籌算需要改革,這是勢(shì)在必行的。這個(gè)改革從中唐以后的商業(yè)實(shí)用算術(shù)開始,經(jīng)宋元出現(xiàn)大量的計(jì)算歌訣,到元末明初珠算的普遍應(yīng)用,歷時(shí)七百多年!缎绿茣泛汀端问·藝文志》記載了這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)的大量著作。由于封建統(tǒng)治階級(jí)對(duì)民間數(shù)學(xué)十分輕視,以致這些著作的絕大部分已經(jīng)失傳。從遺留下來的著作中可以看出,籌算的改革是從籌算的簡(jiǎn)化開始而不是從工具改革開始的,這個(gè)改革最后導(dǎo)致珠算的出現(xiàn)。
珠算是由籌算演變而來的,這是十分清楚的。籌算數(shù)字中,上面一根籌當(dāng)五,下面一根籌當(dāng)一,珠算盤中的上一珠也是當(dāng)五,下一珠也是當(dāng)一;由于籌算在乘、除法中出現(xiàn)某位數(shù)字等于十或多于十的情形(例如26532÷8,第一步就是“八二下加四”,就變成),所以珠算盤采用上二珠下五珠的形式。其次,我們可以證明,從楊輝、朱世杰開始到元末丁巨、何平子、賈亨止起除“起一”法外的全部現(xiàn)今通用的珠算歌訣,是為籌算而設(shè)的。楊輝的《乘除通變本末》(公元1274年)和朱世杰的《算學(xué)啟蒙》(公元1299年)已經(jīng)有相當(dāng)完備的歌訣,但是楊輝在《乘除通變本末》中說:“下算不出‘橫’‘直’”,其中“橫”“直”顯然是指算籌的縱橫排列,朱世杰在《算學(xué)啟蒙》中提到“知算縱橫數(shù)目真”,也是這個(gè)意思!抖【匏惴ā罚ü1355年)、何平子的《詳明算法》(公元1373年)、賈亨的《算法全能》(約公元1373年)也有相當(dāng)完備的歸除歌訣,但是都沒有提到珠算,而《詳明算法》還有許多籌算算草。歌訣出現(xiàn)后,籌算原來存在的缺點(diǎn)就更突出了,歌訣的快捷和擺弄算籌的遲緩存在矛盾。為了得心應(yīng)手,勞動(dòng)人民便創(chuàng)造出更加先進(jìn)的計(jì)算工具——珠算盤。
現(xiàn)存文獻(xiàn)中最早提到珠算盤的是明初的《對(duì)相四言》。明代中期公元十五世紀(jì)中葉《魯班木經(jīng)》中有制造珠算盤的規(guī)格:“算盤式:一尺二寸長(zhǎng),四寸二分大。框六分厚,九分大,……線上二子,一一寸一分;線下五子,三寸一分。長(zhǎng)短大小,看子而做。”把上二子和下五子隔開的不是木制的橫梁,而是一條線。比較詳細(xì)地說明珠算用法的現(xiàn)存著作有徐心魯?shù)摹侗P珠算法》(公元1573年)、柯尚_遷的《數(shù)學(xué)通軌》(公元1578年)、朱載堉(1536—1611)的《算學(xué)新說》(公元1584年)、程大位的《直指算法統(tǒng)宗》(公元1592年)等,以程大位的著作流傳最廣。
值得指出的是,在元代中葉和元末的文學(xué)、戲劇作品中有提到珠算的。例如元世祖至元十六年(公元1279年)劉因在他的《靜修先生文集》中有一首關(guān)于算盤的五言絕詩;陶宗儀在他的《輟耕錄》中把婢仆貶作算盤珠,要撥才動(dòng);《元曲選》“龐居上誤放來生債”提到“去那算盤里撥了我的歲數(shù)”,等等。文學(xué)、戲劇中用算盤珠作比喻,說明珠算盤已經(jīng)比較流行,也說明它是比較時(shí)新的東西。因此可以認(rèn)為,珠算出現(xiàn)在元代中葉,元末明初已經(jīng)普遍應(yīng)用了。
有的外國學(xué)者認(rèn)為我國的珠算出現(xiàn)在漢代,他們的根據(jù)是漢徐岳著、北周甄蠻注的《數(shù)術(shù)記遺》已經(jīng)明確提到珠算。我國數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史家錢寶琮(1892—1974)曾經(jīng)考證過,《數(shù)術(shù)記遺》是甄鸞依托偽造而自己注釋的書。在北周時(shí),乘、除運(yùn)算都在上、中、下三層進(jìn)行,又沒有簡(jiǎn)化乘、除法的歌訣,因此甄鸞注釋的珠算,充其量不過是一種記數(shù)工具或者只能作加減法的簡(jiǎn)單算盤,和后來出現(xiàn)的珠算是完全不同的。
珠算還傳到朝鮮、日本等國,對(duì)這些國家的計(jì)算技術(shù)的發(fā)展曾經(jīng)起過一定的作用。日本人在十七世紀(jì)中葉,在中國算盤的基礎(chǔ)上,改成梁上一珠、珠作棱形的日本算盤。
相關(guān)文章
- 小學(xué)1-6年級(jí)作文素材大全
- 全國小學(xué)升初中語數(shù)英三科試題匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)數(shù)學(xué)天天練
- 小學(xué)1-6年級(jí)奧數(shù)類型例題講解整理匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)奧數(shù)練習(xí)題整理匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)奧數(shù)知識(shí)點(diǎn)匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)語數(shù)英教案匯總
- 小學(xué)語數(shù)英試題資料大全
- 小學(xué)1-6年級(jí)語數(shù)英期末試題整理匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)語數(shù)英期中試題整理匯總
- 小學(xué)1-6年語數(shù)英單元試題整理匯總