有一句俗語叫作“沒有規矩,不成方圓”。其實,我們現在所說的“規矩”最早是兩種繪圖工具。“規”和“矩”分別是用來畫圓形和方形的工具,“規”就是畫圓的圓規,“矩”就是折成直角的尺子,上麵標有刻度。它們是世界上最早的幾何繪圖工具。根據西漢史學家司馬遷《史記》中的記載,夏禹在治水(公元前1889年前)的時候就曾使用過這兩種工具。從我國西漢時期流傳下來的各種塑像和壁畫中,也描繪有伏羲、女媧等神靈分別手執規矩的形態。據此可知,我國古代對規和矩的應用,早在4000多年前就已經開始了。這是我國古代勞動人民在實踐中取得的成就,這一發明對世界文明的產生和發展有著很大的推動作用。
數學史最長的國家——中國
作為四大文明古國之一,中國在人類文明發展的曆史中占據著十分重要的位置。在數學這門基礎學科的發展上,中國同樣邁出了早於其他民族的第一步。根據史書記載,古老中國對於數學的研究早在公元前2700年就開始了,到現在為止,已經有4700多年的曆史了,堪稱是世界上數學史最長的國家。
從殷虛出土的甲骨文中就已經包含了從一到萬的記錄數字的文字,其中最大到3萬。早在2200年以前,我國就發明了跟今天的乘法口訣十分相似的“九九乘法表”,我國的數學家最早提出了“勾股定理”,最早將圓周率精確到小數點後麵第六位……所有這些貢獻都是不可磨滅的,中國源遠流長的數學史將永遠是人類文明史上一顆璀璨的明珠。
最早的記數方法——結繩計數
“結繩計數”是遠古時代的人最常用的記數方法,因為那個時候還沒有發明阿拉伯數字,人們在計數的時候,就隻能借助外物的幫助了。所謂“結繩計數”就是用打繩結的辦法來計算物體的數量。傳說中,古代的國王們出去打仗的時候,因為沒有日曆,就采取在繩子上打結的辦法計算天數,當繩子上所用的結都被打開的時候,也就是戰爭該結束的時候。
當然,除了“結繩計數”外,遠古時代的人們還發明了很多其他的辦法,比如用利器在骨頭上刻下痕跡來計算數字。但是由於“結繩計數”這一方法最為方便可行,所以成了人們廣泛使用的一種方法。
最大的數學專著——《數學原本》
日常生活中誰都離不開數學知識,那麼數學方麵最宏大的巨著是什麼呢?古希臘數學家歐幾裏德曾寫過一本《幾何原本》,共有13卷,已經是十分宏大了。可是從1939年開始,一部名為《數學原本》的多卷專著開始出現在人們的視野裏。1939年的第一卷出版,直到1973年已經出版了35卷,但至今還沒有寫完。
《數學原本》的作者署名“布爾巴基”,它其實是巴黎大學的幾個學生的集體筆名。當時,這幾個熱血沸騰的年輕人立誌要整理全部的數學史,並用新的觀點進行重新注解。這項十分宏大的工程,於是在這個漫長的過程中,逐漸形成了一個“布爾巴基”學派,成為國際上舉足輕重的數學流派,《數學原本》也因此成為數學著作中的“大哥大”。近幾年,《數學原本》的前幾卷已重新修訂,每卷又補充了近1/3的新材料。
最早研究不定式方積的數學專若——《九章算》
西方數學界一直認為最早研究不定式方程的是古代巴比倫人,事實上巴比倫人的研究比起我國的《九章算術》來整整晚了200多年。世界上最早研究不定式方程的是我國的數學家,這種研究成果被保存在數學專著《九章算術》中。
在《九章算術》的“方程”部分,有這麼一道題:有5家人共用一口井,甲家用繩子來量井的深度,繩子的兩倍還不夠,所缺的恰好等於乙家繩子的長度;乙家所用繩子的3倍還不夠,所缺的恰好和丙家繩子的長度一致,依次類推,問井深和繩長各是多少?這道題事實上就是一個五元一次方程組。用解方程的辦法我們不難算出答案,《九章算術》中也明確給出了具體的算法和答案。這證明它確實是最早研究不定式方程的最早的數學專著。
模糊數學的最早創立者——柴德
模糊數學是為了適應電子時代數學發展的需要而創立的。它又叫弗晰數學,是現代數學的一個分支,專門研究事物的模糊性質,對於電子計算機功能的完善和發展有著十分重要的意義。
模糊數學最早由美國數學家柴德於1965年創立。20世紀後半葉,隨著電子計算機技術的飛速發展,它帶來的一些問題也日益突出。計算機是靠一些十分精確的數據來工作的,它在測量某一人或物的時候隻是嚴格地執行輸入的程序,而不能根據實際的變化來進行判斷。這樣,就會給人們的工作帶來很多的麻煩。為了解決這個問題,柴德抓住了數學史上這個千載難逢的機會另辟蹊徑,開創了一個新的數學分支——模糊數學,解決了電子技術發展中模糊類的問題。從誕生到現在為止的幾十年裏,模糊數學已經得到了十分廣泛的應用,為人類做出了巨大貢獻。