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在我国科学技术发展史上,天文学与数学一直齐头并进。数学推进了历法一次次的革新,历法也带动了数学一步步的发展。中国数学的起源极为古老,已近一万年的历史了。当时的伏羲就创造了数的概念。《周易·系辞》:“河出图、洛出书、圣人则之”,“天一、地二、天三、地四、天五、地六、天七、地八、天九、地十…”说明当时有了从一至十的概念,不仅如此,河洛还以数学结构模式表示出来。
《周易》
我国古代先哲认为河图为加减之源,洛书为乘除之源。伏羲仰观俯察,画河图洛书及八卦,从而出现了十进位制记数法以及八卦二进位制,开了古代世界数学史的先河。当时可以说是数学的萌芽和初步发展时期。后来的黄帝、隶首、大禹、商高、墨翟等人,又制规矩以制图和测量,发明了九九乘法口诀,勾股定理(即大衍之数),把数的概念从整数扩充到分数、负数,并建立了数学的四则运算体系。
《河图洛书》
汉唐时期刘徽、祖冲之、刘焯等人,取得了诸如割圆木、精确的圆周率、球体积计算公式和原理、测量几何学的广泛应用,“物不知数”问题和“百鸡”问题等等杰出成果。主要成就大多在“算经十书”中,这十书是《九章算术》、《周僻算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《五曹算经》、《张丘建算经》、《夏侯阳算经》、《五经》、《缉古算经》、《缀术》。筹算,是我们祖先发明的独特计算方法。
《九章算术》
3000多年前,古人开始用一种叫做“筹”的小竹、木棍纵横排列,表示任何数字。春秋战国时期,已普遍利用算筹进行整数和分数的四则运算。《周髀算经》是西汉或更早时期的天文历算著作,记述了盖天说、古四分历和勾股定理等内容,采用的完全是筹算算法。这种计算方法一直沿用了两千年之久,至元明时代才被简捷而方便的珠算所替代。
《周髀算经》
珠算更不愧为中华民族的骄傲,在进入计算机时代的今天,作为古老中国的一大发明,在世界许多地方仍备受青睐。筹算和珠算以十进记位。十进制记数法是我国古代人民的杰出创造,印度到了7世纪才有使用十进制计数的明显证据,现在通用的阿拉伯数码大约是10世纪才传入欧洲。成书于东汉时期的《九章算术》,最早提出负数概念和联立方程解法,在世界数学史上占有重要地位。
珠算
魏晋人刘徽为其作详注,又提出不少创见。南北朝数学家祖冲之计算出精确的圆周率数值,所求出T值的圆周率比欧洲早一千多年。祖冲之34岁时完成大明历,首次引入岁差计算太阳的宿度与节气,改进了闰法,求得回归年和交点月等。这些准确的天文常数,使中国天文历法有了长足的进步。
参考资料
《周髀算经》
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