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《九章筭术》对中国传统数学表示方式的规范化

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是,要说《筭数书》与《九章筭术》不同的表示方式都是舛误,或大部分是舛误,是不可能的。换言之,《筭数书》数学术语的纷杂的表示方式反映了前《九章筭术》时代中国传统数学的真实情况,是极为宝贵的原始数据。但是,认为《筭数书》是《九章筭术》的前身的看法,证据是不足的。《筭数书》与《九章筭术》证明,张苍、耿寿昌整理、编定《九章筭术》时,才完成了数学术语的统一与规范化。《九章筭术》统一、规范数学术语

《九章筭术》对中国传统数学表示方式的规范化

综上所述,《筭数书》中数学术语的表示方式十分繁杂,没有同一的格式:名数分数的表示方式有2类6种,除法的表示方式有7类19种,数学问题的起首方式有4种,发问方式有3种,问题答案的表示方式有4种。其中名数分数、实如法、数学问题的起首与发问方式,《九章筭术》与之相同者,在《筭数书》中所占分量界于之间。而两者的问题答案的表示方式相同者为0。

人们自然要问,《筭数书》中分数、实如法、问题的起首、发问与答案如此纷杂的表述方式,特别是《九章筭术》与之不同的那些方式,是先秦数学固有的呢,还是原简中有舛误?不能完全排除《筭数书》在传抄过程中出现舛误的可能性。但是,要说《筭数书》与《九章筭术》不同的表示方式都是舛误,或大部分是舛误,是不可能的。以分数为例,《筭数书》中前5种方式占的分量超过,采用第2类第(1)种方式的达28条之多,达55%;采用第1类第(1)种、第2类第(2)种者分别为8条、6条,与第2类第(3)种方式,即《九章筭术》与之相同的方式的条目数相当。再看除法的表示,第2类第(2)种方式有10条,第4类达20条,第5类也有6条。显然,出现这么多舛误是不可思议的。将的表示方式看成准确无误,而将的表示方式看成舛误,于理不通;而占表示方式的36%或55%的同一表示方式更不可能是舛误。因此,我们认为,《筭数书》中关于分数、除法、问题的起首、发问和答案的各种各样的表示方式是先秦数学所固有的;起码,同一表示方式有数条、十几条、甚至几十条例证的情形肯定是先秦数学所固有的,而绝非舛误。换言之,《筭数书》数学术语的纷杂的表示方式反映了前《九章筭术》时代中国传统数学的真实情况,是极为宝贵的原始数据。有的学者以《九章筭术》的分数、实如法的表示方式为模式,改动《筭数书》,将《筭数书》的纷杂的表示方式统一于《九章筭术》的模式,[9][10][11]是不合适的。因为这样做,篡改了反映先秦数学真实状况的极为宝贵的原始资料,当然也就抹杀了从先秦到西汉初年中国数学术语的重大转变,使人们看不到中国传统数学的表达方式的发展演变过程,看不到《九章筭术》规范中国传统数学术语的巨大贡献。

自唐初李淳风等编定十部算经一千多年以来,一直没有先秦数学著作传世,从事中国数学史研究的人无不对这一现象深表遗憾。《筭数书》的出土,填补了这一巨大空白。其中数学术语的纷杂的表示方式,不仅绝大多数不是舛误,而且是研究先秦数学的极其宝贵的第一手原始资料。据此,就可以得出一些有意义的初步结论。

首先,《筭数书》使我们首次切实了解了先秦数学的巨大成就。过去,笔者提出《九章筭术》九卷的主要方法都完成于先秦,进而指出,春秋战国是中国数学的第一个高潮的观点,主要是通过对《九章筭术》的体例、结构的分析,及对刘徽《九章筭术注》“采其所见”者的分析得出的,但是,苦于缺乏实证的资料。现在,《筭数书》提供了这种资料,它无可辩驳地证明了,中国传统数学的第一个高潮,不是开始于编定《九章筭术》的西汉,而是在先秦。张苍、耿寿昌编定《九章筭术》,只是这个高潮的总结。这对我们重新认识和架构中国数学史,尤其是先秦数学史,提供了决定性的资料。

第二,《筭数书》中数学术语表示方式的纷杂,及其他一些佐证(比如,《筭数书》的术文有若干重复,内容中有不少自相矛盾之处,等等),说明《筭数书》时代或其前,亦即先秦时期,存在着不止一部数学著作,而《筭数书》不是一个人撰著的或主持编定的系统性著作,而是摘编于若干不同作者的数学著作,甚至是不同时代的著作。[12][13]

第三,《筭数书》表明,先秦数学已经发展到相当的高度,“九数”中的许多方法在《筭数书》中已经完成,为刘徽关于《九章筭术》的编纂过程的论述提供新的佐证。但是,认为《筭数书》是《九章筭术》的前身的看法,证据是不足的。这种看法只有在数学著作都是单传的情况下,即在《九章筭术》以前,只有《筭数书》一部数学著作的情况下,才有可能(注意,也只是可能!)成立。这种看法是先验地假定《筭数书》是《九章筭术》的前身,然后从两者中找例证。事实上,两者只有极少几条的方法与例题完全相同,而大量的内容是方法基本相同而例题不同。《筭数书》与《九章筭术》有大量相同的数学成就,只能说明这些成就是先秦数学家的共同的知识,不足以证明前者是后者的前身。而大量的方法相同而例题不同,说明前者不是后者的前身。

更重要的,《筭数书》所反映的先秦时期数学术语表示方式的多样性,是一个不争的事实。这一方面是数学早期发展的必然现象。另一方面,诸侯林立,列国纷争,诸子辩难,百家争鸣,全国各地语言相左,文字不同,数学术语不可能统一,使数学术语表示方式纷杂的现象长期保持下来。各种不同的表示方式的产生,有先有后,有早有晚,但是,《筭数书》表明,这些不同的表示方式大都存续到秦与西汉初年。秦汉社会体制、事功、疆域、物质文明和思想文化等方面为中国作为一个统一的国家,为中华民族的文化心理结构,为中国传统科学技术的基本框架、形态和风格,奠定了稳固的基础。数学作为科学文化的一个重要方面,当然亦是如此。秦始皇统一中国,随后“车同轨,书同文”,统一了全国的文字和度量衡,但是,秦朝短命,又焚书坑儒,不重视学术研究,当时来不及也不可能统一、规范数学术语。《筭数书》与《九章筭术》证明,张苍、耿寿昌整理、编定《九章筭术》时,才完成了数学术语的统一与规范化。他们统一了分数的表示,选取先秦固有的一种方式,将非名数分数统 一表示为“b分之a”,将名数分数m尺表示为“m尺b分尺之a”。他们统一了除法的表示,选取先秦的一种固有的方式,先指明“法”,再指明“实”,最后,对抽象性的术文,说“实如法而一”或“实如法得一”,对非抽象性的具体运算,说“实如法得一尺(或其他单位)”。他们以先秦数学中已有的一种方式统一了问题的起首与发问,对问题的起首,一般用“今有”,同一条术文有多个例题时,自第2个题目起用“又有”,而对发问,则用“问:……几何?”或“问:……几何……?”对问题的答案,先秦数学是不是有“荅曰”的方式,不得而知,张苍等统一采用“荅曰”来表示。《九章筭术》统一、规范数学术语的意义非常重大,它标志着中国传统数学发展到了一个新的阶段。此后直到20世纪初中国传统数学中断,中国数学著作中,分数、除法、答案的表示一直沿用《九章筭术》的模式,数学问题的起首与发问方式,唐以后有的著作虽有变化,但都是“今有”与“几何”的同义语。

参考文献

[1]九章算术.郭书春汇校.沈阳:辽宁教育出版社,1990.汇校《九章算术》增补版.辽宁教育出版社,台北九章出版社联合出版,2004.本文凡引《九章筭术》文字均据后者.*郭书春汇校.九章筭术新校.合肥中国科学技术大学出版社,2014.

[2]算数书.江陵张家山汉简整理小组.江陵张家山汉简《算数书》释文.文物,2000,9:78~84.

[3]郭书春.《筭数书》校勘.中国科技史料,2001,22(3)202~219.本文中所引《筭数书》之文字,凡未加说明的,均用后者.

[4]彭浩.中国最早的数学著作《算数书》.文物,2000,9:85~90.

[5]九章算术.郭书春译注.沈阳:辽宁教育出版社,1998:9~24.

[6]九章筭经.宋刻算经六种.北京:文物出版社,1980.

[7]郭书春.古代世界数学泰斗刘徽.济南:山东科学技术出版社,1992:87~90.繁体字修订本.台北:明文书局,1995:85~88.*再修订本.山东科学技术出版社,2013.

[8]孟子·梁惠王下.十三经注疏.北京:中华书局,1980:2 647.(www.xing528.com)

[9]彭浩.张家山汉简《算数书》注释.北京:科学出版社,2001.

[10]苏意雯,等.《算数书》校勘.HPM通讯(台湾师范大学),2000,11.

[11]郭世荣.《算数书》勘误.内蒙古师范大学学报(自),2001,3.

[12]邹大海.《算数书》初探.自然科学史研究,2001,20(3).

[13]郭书春.试论《筭数书》的理论贡献与编纂.第9届国际中国科学史会议香港,2001.10)论文.法国汉学,第六辑.北京:中华书局,2002:505~537.

【注释】

[1]此为《筭数书》的小标题名。下同。

[2]这里实际上只涉及36条,因为有5条重出。然而重出者有2种表示方式,故重复计算。

[3]这里实际上只涉及44条。除了第2类重出5条外,第1类与第2类还重出2条。亦因为系2类表示方式,亦重复计算。

[4]《筭数书》中“除”“郓都”“刍”“旋粟”“囷盖”“圜亭”“井材”等有关体积的题目,以及“粟求米”“粺毇”等条中的题目,除数都是常数,没有称为“法”,不在讨论之列。对这类除数,《九章筭术》也没有称为“法”。

[5]此条笔者原校勘不妥,今依刘金华校勘。见:刘金华,《算数书》集校及其相关问题研究,武汉大学博士论文。

[6]条目后的阿拉伯数字指此条所含该种表述方式的题目数,下同。

[7]“取程”条中有3个题目,释文中有2个题目以“几何”发问。第3个题目未以“几何”发问,《〈筭数书〉校勘》一文误补,今恢复原文。

[8]“行”条以“问:何日初行”发问,权归此类。

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