试论刘徽的数学理论体系

魏景元四年(263年)刘徽注《九章算术》,它与《九章算书》成书一样,是中国数学史上划时代的大事。从《九章算术》到刘徽注,标志着中国古代数学理论体系的形成。为了说明这个问题,首先要回顾一下《九章算术》的风格和特点。《九章算术》分方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程和勾股九部分,包括近百年基本公式和解法,其中有许多世界意义的成就,全国概括了东汉初年以前中国数学的主要内容和成就,基本上奠定了中国古代数学的框架。     

试论刘徽建立数学理论体系的方法

《九章算术》的完成,标志着中国古代数学体系的形成,魏景元四年(263年),刘徽注《九章算术》,使《九章算术》数学体系的许多原理、法则,有了较严密的理论依据。其间,也阐述了刘徽本人在数学上的不少创造性发现。这是刘徽数学理论研究的一个方面。关于这个方面,近年来国内发表了一些水平较高的研究论文。刘徽数学理论研究的另外一个方面,体现在对《九章算术》数学体系作整体上的理论研究,亦即创立数学理论体系。创立数学理论体系是个十分艰巨的工作,刘徽能出色地完成这个艰巨的工作,应归功于他那先进的科学思想和方法。     

《九章算法比类大全》与"九章"的渊源

吴敬的《九章算法比类大全》是明代传统数学中一部承前启后的算书，与“九章”有着非常密切的关系。该书的问世是《九章算术》流传过程中的一个重要的转折点。文章详细比较了《九章算法比类大全》与《详解九章算法》，深入分析了二者之间的关系，认为：尽管后者包括了《九章算术》本文、刘徽和李淳风的关注、贾宪的“细草”和杨辉的“详解”等内容，但对《九章算法比类大全》影响最大的是“详解”；吴敬读到了《详解九章算法》，但没有看到单行本的刘徽和李淳风注的《九章算术》。文末指出了前人研究中的错误观点。     

从《算数书》盈不足问题看上古时代的盈不足方法

盈不足方法是古代数学中一项具有一般性的重要方法。通过将《算数书》和《九章算术》及其他文献结合起来，探讨它在中国上古时代的形成与流传。认为：先秦时期实际工作中经常出现某种东西过多或过少的情况，为了得到合适的数量，人们通过运用比、比例和分数的知识，找到了解决问题的盈不足方法。这种方法及其应用形成了先秦数学的一个科目——盈不足，并记载于《九章算术》在先秦的祖本中。受它直接或间接的影响，先秦到汉代的学者们根据需要设置了很多盈不足问题。《算数书》中的盈不足问题即由此而来。     

出土《算数书》初探

通过分析《算数书》的体例和结构,对照《算数书》与《九章算术》,并结合其他文献和社会背景进行考察,得出以下结论：《算数书》是至少有两个来源的撮编之书,它与《九章算术》没有直接的文本影响关系,它们在先秦可以追溯到共同的来源,《九章算术》的主要方法产生于先秦,《算数书》是利用某种后来演变的《九章算术》主要来源的先秦数学著作或其衍生本的数学方法并结合下层官吏管理的实际而编成的作用品。《算数书》有助于确立先秦至秦汉实用算法式数学发展演变的历史。     

《九章算术》研究的新成果：简评沈康自等英译《九章算术》

《九章算术》及其历代注释是中国历史上具有代表性的数学著作 ,在一定程度上可以和西方的欧几里得《几何原本》媲美。可是 ,长期以来虽有一些外文翻译 ,但大多不够全面 ,特别是缺少英文的标准译本 ,使不懂中国古汉文的西方学者无法窥其全貌。现在 ,这个问题彻底解决了。近日一本印刷考究的英文译本《九章算术》到达我们的案头 ,这就是中国浙江大学教授沈康身 (Shen Kangshen)和澳大利亚莫那什大学 (MonashUniversity)教授郭树理 (John N.Crossley)、伦华祥 (Anthony W.-C.Lun)合作完成的英文本《〈九章算术〉导读与注释》。书前有吴文…     

当开方术遇到一元高次方程

开方术是中国古代数学中的内容,最先出现在《九章算术》中的《少广》章,他是中国传统数学中发展较为完善和成熟的一个分支.后来经过宋元时期的发展,演变为求解一元高次方程一个实根的增乘开方算法.如果方程恰好只有一个正的实根,解决起来顺理成章.如果方程有两个正根,开方术得到的是哪一个根?为什么这一个就是所要求的根?如果方程有多个...     

《九章算术》与刘徽

著名数学家兼数学史家吴文俊教授主编的《中国数学史研究丛书》之一《<九章算术>与刘徽》一书,采取文集的形式,共收集了近年来对《九章》和刘徽的研究论文十九篇。这些论文从理论体系、发展规律、渊源探讨、东西对比等方面作了深入浅出的论述,并提出许多新见解,对其在国内外的影响也作了细腻的描述。一般性的论文共有八篇:《<九章算术>校证》是在钱宝琮校点《算经十书》的基础上,写出重新校正文字九十多条。《<九章算术>争鸣问题的概述》一文,客观地、不加评论地介绍了近三十年来国内对《九章》和刘徽的一些争论问题。《九章》的理论体系是值得探讨的重要课题之一,《略论<九章算术>理论体系之特色》一文,作了较深入的探讨。“出入相补原理”是我国数学所具有的特色之一,也是《九章》的重要组成部分,又是论证的普遍方法     

中华古算,光耀千秋——评郭书春《九章算术》汇校本

中国科学院自然科学史研究所副研究员郭书春先生以“十年磨一镜”的精神,完成了35万字的大著《九章算术》汇校本,经著名数学家、数学史家吴文俊、严敦杰先生作序,历史学家李学勤作跋,书法家启功题签,最近由辽宁教育出版社出版,台湾九章出版社也有意刊行,这是数学史界值得庆祝的一件大事。《九章算术》是我国古代最重要的数学经典,也是堪与古希腊《几何原本》相媲美的世界数学名著。吴文俊教授认为:“《原本》开创了公理化演绎体系的纪元。其思想方法与方式,在数学的现代研究中占据着一种统治地位。”而“在我国,则《九章》以其独特的方式和方法,阐扬了以算为主以术为法的算法体系。”并且“由于近代计算机的出现,其所需数学的方式方法,正与《九章》传统的算法体系若合符节。《九章》所蕴含的思想影响,必将     

《九章算术》专门术语研究与校勘

《九章算术》流传至今已有两千多年的历史，难免产生不少讹误，虽经近现代众多学者的校勘整理，仍遗留一些十分棘手的疑难问题，本文通过对《九章算术校证》中若干校勘的举例分析，说明深入研究《九章算术》及其刘、李注中的专门术语，是解决某些校勘问题的行之有效的方法。     

秦九韶"历家虽用,用而不知"解

<数书九章>所载之大衍总数术,是一项世界级的数学成就.然而在此之前,大衍总数术的发展情形并不清楚.秦九韶<数书九章>自序云:"独大衍法不载<九章>,未有能推之者.历家演法颇用之,以为方程者,误也."因此学术界粗略地认为,大衍术来自历家之方程,但又一致认为此方程并不是中国传统数学之方程.本文认为历家之方程即传统之方程,只是运算目的不同.并据此给出一种推测性解释:如果把此方程三横行布筭的最上面一横行删去,用辗转相除替代直除(两者相通),把左下角和右上角两数位置调换,并把运算之负数全改为正数(这不影响结果),那么它就是<数书九章>所载之"大衍求等术".如果再把两数做约化处理,那么它的形式与算法就和"大衍求一术"完全一样.同时,本文认为"约奇弗约偶"之奇偶即指元数的单双.提出元数约化法则,利用筭图优化历家之方程,是秦九韶之贡献.这样我们亦可了解大衍术在历算中的发展情况.另外,历家之方程在运算过程中可自然地得到一系列的渐近分数.由于这种算法既符合中国古代筹筭之过程,又无需用到比<九章筭术>更高深的数学知识,因此可以自然地解释祖冲之圆周率,以及中国历史上出现的其他大量渐近分数.     

尊重原始文献避免以讹传讹

尊重并认真研读原始文献，是对数学史工作者的起码要求。但是，有意无意对原始文献曲解的现象，在数学史研究中并不鲜见，甚至某些颇负盛名的学术著作也不能幸免。以《九章算术》的编纂、对刘徽割圆术的认识、对秦九韶的大衍总数术的认识、李冶的《测圆海镜》为何而作、天元术中开方式的表示等为例，说明自清中叶起，在中国数学史的这些重大问题上就存在许多误解。只有尊重原始文献，才能准确地认识中国数学史。     

试论《九章算术》的问题设计

该文对《九章算术》中问题的设计和组织，以及编著者设计和组织问题的总目标进行了研究，认为：（１）《九章算术》的题设有“表”、“里”两层含义。从表面上看，《九章算术》是应用题集；从深层看，它是一部钩沉索隐，把握群数之赜，展开为数之道，并以象征形式表达“赜”与“道”的著作。（２）两层含义间的关系是，表层看到的实际应用问题是深层探讨和表达数之“赜”、数之“道”时观象的对象、取象的借鉴和表象的形式。（３）《     

评宋景昌对《详解九章算法》的校勘

石研斋抄本《详解九章算法》（半部）十分粗漏，清宋景昌依据戴震所校孔刻《九章算术》与李潢所撰《九章算术细草图说》将其校勘，使之可以年读，一定程度上补戴震屏此书于《四库全书》以外之憾，意义重大。然采景昌既使用了戴、李大量正确的校勘，也采用了他们不少错校。宋氏本人提出的少量校勘，既有正确的，也有错误的。尤其是他对贾宪细草、杨辉详解这两部分内容，有大量漏校、错校。因此，重新校勘此书，是十分必要的。     

从《算数书》和秦简看上古粮米的比率

《九章算术》、《说文解字》中关于几种粮米的记载互有异同，清代段玉裁等以前者校改后者，并认为在上古时稻和粟都可以舂出粝、粹、檠、御等一系列不同精度的米。现代学者则利用湖北云梦睡虎地出土的秦简和湖北江陵张家山出土的《算数书》对两者都有校订，但在后一问题上仍沿袭清儒的见解。文章在前人的基础上，对这些有关文献进行了新的审视，提出了新的校勘意见，指出《九章算术》和《说文解字》这两种传世文献中的错误比原来认为的要少，《说文解字》只有以粹为敷是后起的，《九章算术》只有檠米和檠饭之率是错误的，上古由粟、稻舂出的米分属两个不同的系列，不能混为一谈。《说文解字》和《九章算术》的作者都没有直接参考过《算数书》，后者也没有直接参考过秦简关于粮米比率的材料。     

数学发现和论证的两种原型:古希腊与古中国

萨博论点认为希腊数学证明源于埃利亚学派,但没有涉及与之相关的社会文化原因.把视野扩大到社会文化背景,可以发现,古希腊重甲步兵的出现以及其社会地位的提高,创造了以对抗或竞赛为象征的民族精神,从而既摆脱了怀疑主义哲学的束缚,又使得批判思维统治社会成为可能,这才是埃利亚学派及其数学产生的社会原因.另一方面,结合中国传统社会的...     

刘徽对《九章算术》中立体的辨名

刘徽对《九章算术》中的立体及其名称进行了较多的考察,是他对全书概念、术语进行"审辨名分"工作的组成部分,也是他努力为《九章算术》的数学知识构建理论基础的一种体现.本文分为不做解释、只解释实物含义、只解释几何含义、既解释实物含义又解释几何含义等四种类型分析了刘徽对《九章算术》中立体及其名称和用语的处理方式,指出刘徽对立体...     

从“古为今用”到“丝路精神”:吴文俊数学史观的形成与演变

吴文俊的数学史观,来自他对中国数学史的独创性研究。在"古为今用"思想的引领下,开辟了数学机械化的新领域,让中国古代数学为世界数学作出新贡献;"古证复原"原则的确立,开启了中国数学史研究的新时代;"两种数学主流"思想的提出,确立了中国传统数学在世界数学发展史上的地位。更为重要的是,2002年,吴文俊指出"丝路精神"的核心价值是"知识交流与文化融合"。因此,"古为今用""古证复原""两种主流"和"丝路精神"构成了吴文俊数学史观的核心要素,是指引新时代中国数学史研究的伟大旗帜。