【我們為什麼挑選這篇文章】

你以為古代讀書人都是只讀四書五經的文青嗎?中國古代的數學能力可不是蓋的,來看看唐代最高學府指定選考的這十本數學教科書,竟然收錄了圓周率、勾股定理還有三次方程式!(責任編輯:蔡沛宇)

中國古代的數學成就也是中國的輝煌之一,不論是算出圓周率、或者是複雜的星相曆法。

而唐代國子監內設立算學館,置博士、助教指導學生學習數學,唐高宗顯慶元年(656),規定《周髀算經》、《九章算術》、《孫子算經》、《五曹算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》、《海島算經》、《五經算術》、《綴術》、《緝古算經》等十部漢、唐一千多年間的著名數學著作,作為國家最高學府的算學教科書,用以進行數學教育和考試,後世通稱為《算經十書》。

這十部算書,以《周髀算經》為最早,但不知道作者是誰。據考證,它成書的年代當不晚於西漢後期。《周髀算經》不僅是數學著作,更確切地說,它是講述當時的一派天文學學說──「蓋天說」的天文著作。

就《周髀算經》的數學內容來說,書中記載了用勾股定理來進行的天文計算,還有比較複雜的分數計算。當然不能說這兩項算法都是到公元前一世紀才為人們所掌握, 它僅僅說明在現在已經知道的資料中,《周髀算經》是比較早的記載。

對古代數學的各個方面全面完整地進行敘述的是《九章算術》,它是十部算書中最重要的一部。它對以後中國古代數學發展所產生的影響,正像古希臘歐幾里得《幾何原本》對西方數學所產生的影響一樣, 是非常深刻的。

在中國, 它在一千幾百年間被直接用作數學教育的教科書。它還影響到國外, 朝鮮和日本也都曾拿它當作教科書。《九章算術》內容豐富,題材廣泛,共九章,分為二百四十六題二百零二術。對於分數的意義、性質、四則運算論述完備。

《算經十書》中的第三部是《海島算經》,它是三國時期劉徽(約225-約295)所作。書名是因著第一題「今有望海島」,取名為《海島算經》。

這部書中講述的都是利用標竿進行兩次、三次、最複雜的是四次測量來解決各種測量數學的問題。 這些測量數學, 正是中國古代非常先進的地圖學的數學基礎。 此外, 劉徽對《九章算術》所作的註釋工作也是很有名的。

一般地說, 可以把這些註釋看成是《九章算術》中若干算法的數學證明。 劉徽注中的「割圓術」開創了中國古代圓周率計算方面的重要方法, 他還首次把極限概念應用於解決數學問題。

《算經十書》的其餘幾部書也記載有一些具有世界意義的成就。 例如《孫子算經》中的「物不知數」問題, 《張丘建算經》中的「百雞問題」(不定方程問題)等等都比較著名。 而《緝古算經》中的三次方程解法, 特別是其中所講述的用幾何方法列三次方程的方法, 也是很具特色的。

《綴術》是南北朝時期著名數學家祖沖之的著作。 很可惜, 這部書在唐宋之際公元十世紀前後失傳了。 宋人刊刻《算經十書》的時候就用當時找到的另一部算書《數術記遺》來充數。 祖沖之的著名工作–關於圓周率的計算, 記載在《隋書•律歷志》中。

《算經十書》中用過的數學名詞, 如分子、 分母、 開平方、 開立方、 正、 負、 方程等等, 都一直沿用到今天, 有的已有近兩千年的歷史了。 這十本書可以說是中國古代算術的集大成之作

(本文經原作者 知史 授權轉載,並同意 BuzzOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為〈唐代最高學府的數學教科書〉。首圖來源:http://klarititemplateshop.com/