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[中國正能量] 【幾何原本】算東西?來看比利瑪竇早近千年的唐代的水平

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生民無疆 發表於 2018-6-19 07:09 | 顯示全部樓層 |閱讀模式


拙作【原創利瑪竇,一尊建立在沙漠上的洋牌坊】中說,明朝士大夫蔑視【幾何原本】,因為它還不如中國千年前國子監的算學教材。

古代中國人不懂幾何學?我以為,用腳丫子想問題,也不會得出這樣的結論。

丈量田畝、製作容器、打造家具,沒有幾何學知識,能行?

算盤,電腦普及前的計算機。列為古代的重大發明,絕不誇張

算盤,電腦普及前的計算機。列為古代的重大發明,絕不誇張

算盤,電腦普及前的計算機。列為古代的重大發明,絕不誇張

既然有人不服氣,我就再囉嗦幾句。

我的那篇文章,主要是在談天文學問題,有高中水平的人都知道,中國古代天文學發達,所以,曆法換了一部又一部。

編制一部曆法,必須建天文台,要不要用幾何學?

製作天文觀測設備,要不要用幾何學?

觀測星星月亮,要不要用幾何學?

咱不吹牛,一切,以史實為證。

先說天文儀器設備,沒有這個,空談天文學,那是大腦有問題。

現提供一篇唐代宰相張說的奏章,既是談天文儀器設備,也是告訴大家,在中國的唐代,什麼才夠格稱為:幾何學。

開元十三年(公元725年)十月,梁令瓚等人造出了水運渾天儀。隨後,時任宰相張說,親自寫好【進渾儀表】上奏唐玄宗。這份奏章,實際上就是一份說明書:

『臣說言:……臣今按據典故,鑄銅為儀,圓以象天,使得俯察,上具列宿赤道,周天度數。注水激輪,令其自運,一日一夜,天轉一周。又別立二周輪,絡在天外,綴以日月,令得運行,每天轉一匝,日行一度,月行十三度十九分度之七,凡二十九轉有餘而日月會,三百六十五轉而行匝。仍置水櫃,以為地平令儀,半在地上,半在地下,晦朔弦望,不差毫髮。又立二木人於地平之上,前置鍾鼓,以候辰刻,每一刻則自然擊鼓,每一辰則自然撞鍾。皆於櫃中各施輪軸鈎鍵交錯,關銷相持,轉運雖同,而遲速各異,周而復始,循環不息。……謹隨表上進以聞,臣說誠惶誠懼。』

大地是一個球體吧?大地與各星球之間關係很科學吧?這是一個齒輪套齒輪、各齒輪轉速不同的機械設備吧?是水動力的自鳴鐘吧?是一個地地道道的、科學的、天文儀器設備吧?看明白了吧:能玩到這水平,才叫做幾何學!

這是一個複雜的水動力機械裝置。在當時的西方世界,包括利瑪竇時代的歐洲,這絕對是一個大大的妖怪,要惹得唐吉坷德挑戰、教皇動用火刑了。

離開了數學,談天文學,那也是胡扯。

我這裏就說說唐代有關數學的教育制度和教材吧。

國子監,是唐代的最高學府,其中的算學,相當於今天的數學天文學和經濟學院。

算學共30名學生,被劃分為兩個專業,每個專業15人。修完全部課程時間,均為七年。教材主要是十部算經(【九章】、【海島】、【孫子】、【五曹】、【張丘建】、【夏侯陽】、【周髀】、【五經】、【綴術】、【緝古】)。

第一個專業,側重於理論,主要培養數學、天文學方向的研究型人才。主修【綴術】、【緝古】兩部教材。【綴術】是祖沖之的著作,學時四年;【緝古】,則是唐朝數學家王孝通的著作,學時三年。這兩部書,代表最新數學成果,是難度較高的教材。

另一個專業,側重於應用,主要為工程技術、經濟、軍事等領域培養專門人才。主修【九章】、【海島】等應用性教材。比如,【五曹算經】分為田曹(即土地)、兵曹(即軍事)、集曹(即貿易)、倉曹(即倉儲)、金曹(即錢糧)等五個部分,是解決民生經濟和軍事經濟中的實際問題的,類似當今的微觀經濟學或者會計學;【海島算經】主要應用於工程建設、地圖製作和軍事領域。

唐代的數學水平,遠遠領先於當時世界,無論是代數,還是幾何。事實上,當時已經進入用代數學解決幾何問題的時代了。

早在兩千多年前,我們的祖先便根據【周髀算經】、【九章算術】,用勾股定理計算太陽與地球的距離、城市間的距離,用正負數、小數、分數計算生活中遇到的各種數學問題。僅僅這些內容,不知【幾何原本】是否都涉及到?

早在一千六七百年前,便以【海島】進行地圖測繪,計算山高水深、河寬路遠。比如唐代,每個縣,每隔兩年都要繪製全縣道路、居民點變更的地圖。唐代便採用坐標圖、比例尺繪製全國地圖,用等高線繪製軍事地圖。

至於今天的人們廣為稱道的【孫子】之『物不知數』問題、【張丘建】之『百雞問題』、【緝古】之三次方程解法、【綴術】之球體積的計算等等,證明我國古代數學高度發達,更深入地分析,則是因為社會經濟繁榮,所遇到並着力解決的工程建設、經濟貿易中的數學問題太多。

沒有專業的天文學人才培養機制,談天文學,更是瞎扯。

在唐代,除了尚書六部,中央各部委都辦有專業學校,為本行業培養專業技術人才。

唐代的國家天文台,擁有自己的天文曆法學院。該學院下設三個專業,共有546名學生。

1、歷算專業,學生,即歷生36人,專門學習曆法編制的專業知識,學制8年。

2、天文專業,專門學習天文觀測知識。初級班60人,高級班90人。初級班學生,通過學習,有培養前途,成績合格,便升入高級班,成為『天文觀生』, 享受吏員待遇。完整學制也是8年。

3、漏刻專業360人。這個專業,屬於純粹的職業技術教育,專門學習古代時鐘技術及其運用方法。

利瑪竇之流,一群來自文盲世界的神學家,能夠到中國指導曆法編制?別說天文台、天文儀器、觀測數據積累了,當時的歐洲,有起碼的數學、天文學人才培養機制嗎?

編鐘,古代的樂器,也是通過精確地數學計算之後,才製作出來的

編鐘,古代的樂器,也是通過精確地數學計算之後,才製作出來的

牛皮不是吹的,火車不是推的。在中國古代,數學知識應用之廣泛,到了令人嘆為觀止的程度。

比如,古代的樂器,也是通過精確地數學計算之後,才製作出來的。舉個例子,【舊唐書】:

『廣明初,巢賊干紀,……昭宗即位,將親謁郊廟,有司請造樂縣,詢於舊工,皆莫知其制度。……時太常博士殷盈孫深於典故,乃案【周官•考工記】之文,究其欒、銑、於、鼓、鉦、舞、甬之法,沉思三四夕,用算法乘除,鎛鍾之輕重高低乃定。懸下編鐘,正黃鐘九寸五分,下至登歌倍應鐘三寸三分半,凡四十八等。口項之量,徑衡之圍,悉為圖,遣金工依法鑄之,凡二百四十口。鑄成,張浚求知聲者處士蕭承訓、梨園樂工陳敬言與太樂令李從周,令先校定石磬,合而擊拊之,八音克諧,觀者聳聽。』

黃巢之亂後,宮廷的打擊樂器全部消失,亟需重新鑄造。由於高級音樂人才大多逃難他方,普通樂工誰也不知道怎麼做。時任太常博士殷盈孫,便躲在家裏,深入學習【周禮•考工記】,研究各種樂器,經過三四個晝夜的努力,通過『算法乘除』周密計算,終於設計出了二百四十種樂器,並畫出包括『口項之量,徑衡之圍』的詳細圖紙,安排工人依圖鑄造。鑄成後,讓音樂行家們獨奏、合奏,『八音克諧』,完美無缺。

看明白了吧:最晚在二千三四百年前的戰國時期,就開始科學運用數學知識,來製作樂器了。

用古代編鐘演奏出來音樂,為什麼那麼好聽?因為其中包含有:數學知識。

僅這件事,什麼幾何啊,代數啊,製圖啊,一下子,全用上了。

數學在軍事上的應用,更不用說了。什麼相似三角形之類的知識,老早老早,最晚在漢朝,就實用在弩的瞄準測距、城牆高度和河流寬度測量等方面了。

漢唐的軍隊戰鬥力為何超強?因為這是一支有知識的隊伍。

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