正文 第2章 數學其實很好玩(1)(2 / 3)

元代天文學家王恂、郭守敬等在《授時曆》中解決了三次函數的內插值問題。中國古代計算技術改革的高潮也是出現在宋元時期。宋元曆史文獻中載有大量這個時期的實用算術書目,其數量遠比唐代多得多,改革的主要內容仍是乘除法。在算法改革的同時,穿珠算盤在北宋可能已出現。但如果把現代珠算看成是既有穿珠算盤,又有一套完善的算法和口訣,那麼應該說它最後完成於元代。

明清時期與近代數學

中國從明代開始進入了封建社會的晚期,16世紀末以後,西方初等數學陸續傳入中國,使中國數學研究出現一個中西融合、貫通的局麵;鴉片戰爭以後,近代數學開始傳入中國,中國數學便轉入一個以學習西方數學為主的時期;到19世紀末20世紀初,近代數學研究才真正開始。一些人開始出國學習數學,較早出國學習數學的有1903年留日的馮祖荀,1908年留美的鄭之蕃,1910年留美的胡明複和趙元任,1911年留美的薑立夫,1912年留法的何魯,1919年留日的蘇步青等人。其中胡明複1917年取得美國哈佛大學博士學位,成為第一位獲得博士學位的中國數學家。他們中的多數回國後成為著名數學家和數學教育家,為中國近現代數學發展作出了重要貢獻。

隨著留學人員的回國,各地大學的數學教育也有了起色。最初隻有北京大學設有數學係,後來天津南開大學、東南大學(今南京大學)和清華大學等也相繼建立數學係,不久武漢大學、齊魯大學、浙江大學、中山大學也陸續設立了數學係,到1932年各地已有32所大學設立了數學係或數理係。1935年還成立了中國數學會,並且《中國數學會學報》和《數學雜誌》相繼問世,這些都標誌著中國現代數學研究的進一步發展。

中國數學的世界之最

我們偉大的祖國,作為世界四大文明古國之一,在數學發展的曆史長河中,曾經作出許多傑出的貢獻。這些光輝的成就,當時遠遠走在世界的前列,在世界數學史上享有盛譽。

“位置值製”的最早使用

所謂“位置值製”,是指同一個數字由於它所在位置的不同而有不同的值。

到了春秋戰國時期,我們的祖先已普遍使用算籌來進行計算。在籌算中,完全是采用十進位置值製來計數的,既比古巴比倫的六十進位置值製方便,也比古希臘、羅馬的十進位置值先進。這種先進的計數製度,是人類文明的重要裏程碑之一,在世界數學史上占有重要的地位。

分數和小數的最早使用

西漢時期,張蒼、耿壽昌等學者整理、刪補自秦代以來的數學知識,編成了《九章算術》。在這本數學經典的“方田”章中,提出了完整的分數運算法則。

劉徽所作的《九章算術注》是世界上最早的係統敘述分數和使用小數的著作,分數運算比西方早四百年。

負數的最早使用

在《九章算術》中,已經引入了負數的概念和正負數加減法則。劉徽說:“兩算得失相反,要令正負以名之。”這是關於正負數的明確定義,書中給出的正負數加減法則,和現在教科書中介紹的法則完全一樣。

直到公元7世紀,印度的婆羅門笈多才開始認識負數,歐洲第一個給予正負數以正確解釋的是斐波那契,但他們已分別比我們的祖先晚七百多年和一千年左右。

數學與我們的生活

拜占庭時期的建築師將正方形、圓形、立方體和半球的概念與拱頂漂亮地結合在一起,就像君士坦丁堡的聖索菲亞教堂中所用的那樣。建築師們研究、改進、提高,同時創造新思想。歸根到底,建築師有想象任何設計的自由,隻要存在著支持所設計結構的數學知識。

數學與建築

幾千年來,數學一直是用於設計和建造的一個很寶貴的工具。它是建築設計思想的一種來源,也是建築師用來得以排除建築上的試錯技術的手段。例如:為建造埃及、墨西哥和尤卡坦的金字塔而計算石塊的大小、形狀、數量和排列的工作,依靠的是有關直角三角形、正方形、畢達哥拉斯定理、體積等知識。

秘魯古跡馬丘比丘設計的規則性,沒有幾何幾乎是不可能的。