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《郭书春数学史自选集·下册》鲁久次与陈起的数学问题解析

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:北京大学所藏的秦简《算书》甲种[1]的篇首是《鲁久次问数于陈起》,虽仅32枚简,816字[2],却是中国传统数学著作中闻所未闻的难得的一篇重要文献。整理者将其定为《鲁久次问数于陈起》,并简称为“《陈起》篇”,突出了陈起,而不是鲁久次,是非常正确的。大约定算学的张邦昌等只注意到《周髀筭经》中“昔者荣方”几个字,忽视了更重要的“问于陈子”。

《郭书春数学史自选集·下册》鲁久次与陈起的数学问题解析

①本文原载《自然科学史研究》第34卷第2期(2015)第240~242页。

北京大学所藏的秦简《算书》甲种[1]的篇首是《鲁久次问数于陈起》,虽仅32枚简,816字[2],却是中国传统数学著作中闻所未闻的难得的一篇重要文献

整理者将其定为《鲁久次问数于陈起》,并简称为“《陈起》篇”,突出了陈起,而不是鲁久次,是非常正确的。因为此篇通过陈起回答鲁久次问,阐发了重要的数学思想。中国历史上曾发生过因误解而封爵不当的事。北宋大观三年(1109),礼部、太常寺决定将自古以来的著名数学家、天文学家陪祀孔子,“画像两庑,请加赐五等爵”[3],竟然将于数学“未能通类”的荣方封为第二等“伯爵”,而漏封教导荣方的大数学家、天文学家陈子。大约定算学的张邦昌等只注意到《周髀筭经》中“昔者荣方”几个字,忽视了更重要的“问于陈子”。将“陈起”加入篇名,预先防范了不求甚解者的错误。这是别话。

人们看到“陈起”,自然会想到一个问题:他与《周髀筭经》中的陈子是不是同一个人?很遗憾,这个问题无法做肯定的回答。首先,陈子在答荣方问时指出数学知识是“类以合类”,数学方法具有“言约而用博”的特点,因此学习数学要能“通类”。做到“类以合类”,“问一类而以万事达”,才能谓之“知道”。陈子认为,学习数学需要“用智”,充分发挥自己的智力。学习中有博、习、知三个层次。博就是必须有广博的数学知识,习就是深入研究,知就是“通类”。[4]据考证,陈子活动在公元前5世纪,[5]他的论述是当时已经存在的数学知识的总结,也规范了后来中国传统数学著作的特点与风格。[6]而陈起答鲁久次问中指出:如果“读语、计数弗能并勶”,应该“舍语而勶数,数可语殹,语不可数殹”。陈起指出:“天下之物,无不用数者。”接着,他论述了数学在各方面的应用。显然,陈子着重于论述数学的特点和学习数学的方法,而陈起侧重于数学在人类知识结构中的地位。其次,尽管两人都谈到数学的作用,但是他们的话没有一句是相同的。因此,除了都姓“陈”之外,目前还没有任何二陈可能是同一人的证据。当时陈姓已是大姓,自然不能由都姓陈而贸然断定为同一人。

另一个值得注意的问题是对数学作用的论述。《周易·系辞下》云:庖羲氏作八卦,“以通神明之德,以类万物之情”[7],三国魏刘徽将其写入《九章筭术注·序》,遂成为中国古代对数学作用的代表性论述。陈起说:“夫天所盖之大殹,地所生之众殹,岁四时之至殹,日月相代殹,星辰之生[往]与来殹,五音六律生殹,毕用数。子其近计之:一日之役必先智食数,一日之行必先智里数,一日之田必先智亩数,此皆数之始殹。”又曰:“地方三重,天员三重,故曰三方三员,规椐水绳、五音六律六皆存。始者黄帝、諯玉、、舜之智,循、禹、睪匋、羿、之巧,以作命天下之灋,以立钟之副,副黄钟以为十二律,以印久天下为十二时,命曰十二字,生五音、十日、廿八(日)宿。”大体概括了“以类万物之情”的各个方面。因此,不掌握数学知识,官府无法运作,百姓的衣食住行和各种生产活动都无法进行。所以陈起说:“夫临官立政,立兴事,数无不急者。不循睯墨,喿漱絜齿,治官府,非数无以智之。和均五官,米粟桼,升斛斗甬,非数无以命之。具为甲兵筋革,折筋、靡矢、,非数无以成之。段铁金,和赤白,为楘刚,磬钟竽瑟,六律五音,非数无以和之。锦绣文章,卒为七等,蓝茎叶英,别为五采,非数无以别之。外之城攻,斩离凿豪,材之方员细大、溥厚曼夹,色契羡杼,斲凿楅锯、水绳规椐之所折断,非数无以折之。高阁台谢,戈[弋]邋置御,度池旱曲,非数无以置之。和攻度事,见土刚楘,黑白黄赤,蓁厉津如,立石之地,各有所宜,非数无以智之。今夫数之所利,赋事见攻,程殿,取其中以为民义。凡古为数者,何其智之发也?数与交相勶也。民而不智数,辟犹天之毋日月也。天若毋日月,毋以智明晦。民若不智度数,无以智百事经纪。”后来刘徽释“九数”说:方田“以御田畴界域”,粟米“以御交质变易”,衰分“以御贵贱禀税”,少广“以御积幂方圆”,商功“以御功程积实”,均输“以御远近劳费”,盈不足“以御隐杂互见”,方程“以御错糅正负”,句股“以御高深广远”。[8]孙子筭经·序》说:“推寒暑之迭运,步远近之殊同;观天道精微之兆基,察地理从横之长短”,“立规矩,准方圆,谨法度,约尺丈,立权衡,平重轻,剖毫厘,析黍絫”。[9]这也都是“类万物之情”的各个方面。因此,为了更好地发挥数学的作用,统治者要将某些生产生活中的数量的规定(往往称为“程”)预先公布,正如陈起所说:“故夫数者必颁而改,数而不颁,毋以智百事之患。故夫学者必前其难而后其易,其智乃益。”总之,“类万物之情”概括了中国传统数学几乎全部的内容和主要作用。

“以通神明之德”直译是为的是通达客观世界变化的规律。[10]神明本来指主宰自然界和人类社会变化的神灵,后来演变为古代哲学用以说明变化的术语。《管子·内业》认为精气“流于天地之间,谓之鬼神”。[11]《周易·系辞下》将通过事物的变化预测未来的能力称为神,其人格神的意义已相当弱,成为哲学术语。而“德”则指客观规律。陈起说:“今夫疾之发于百之尌(树)殹,自足、胻、腂、厀、股、脾、、族、脊、背、肩、应、手、臂、肘、臑、耳、目、鼻、口、颈、项,茍智其疾发之日,蚤莫之时,其瘳与死毕有数,所以有数故可殹”,“道头到足,百各有笥殹,是故百之痈,其瘳与死各有数”,是说用数学知识可以预测人的身体的疾病及生死。《孙子筭经·序》说:数学能“采神祇之所在,极成败之符验;穷道德之理,究性命之情”,则更宽泛一些。但是,凭当时的数学水平要认识客观世界的变化规律,尤其是人体的疾病生死,则非常困难。因此“通神明”的作用往往将数学导向象数学。《孙子筭经》中推算孕妇生男生女及明代数学著作中若干怪诞不经的题目,就是这种作用的演化。

中国古代历来重文轻理,数学只是经学的附庸。陈起关于对语和数如果不能“并勶”,便应该“舍语而勶数”的思想,在中国古代绝无仅有。陈起进而说:“凡夫数者,恒人之行也,而民弗智,甚可病也。审祭而鼠之,未智其当也。乱惑而夺之,未智其亡也。故夫古圣者书竹白[帛]以教后枼子,学者必慎毋忘数。”后来《孙子筭经·序》说:“夫筭者,天地之经纬,羣生之元首。五常之本末,阴阳之父母。星辰之建号,三光之表里。五行之准平,四时之终始。万物之祖宗六艺之纲纪。稽羣伦之聚散,考二气之降升。”将数学的作用推崇到如此高的地步,可以与陈起的话互为表里。过去我们一直认为,中国没有万物皆数的思想,这是古希腊数学家的专利。实际上,《墨经》中某些抽象性数学命题,《管子》的重数思想,[12]都表明先秦存在着某种形态的抽象数学研究。陈起的思想说明先秦有一种接近古希腊柏拉图的“不懂几何者不得入”[13]的思潮。

参考文献

[1]韩巍.北大秦简中的数学文献.文物,2012,6.

[2]韩巍.北大秦简《鲁久次问数于陈起》初读.北京大学学报(哲学社会科学版),2015,2.

[3][元]脱脱,等.宋史·礼志.北京:中华书局,1977.(www.xing528.com)

[4]周髀算经.赵爽注.刘钝、郭书春点校.郭书春、刘钝点校.算经十书.沈阳:辽宁教育出版社,1998.台北:九章出版社,2001.

[5]程贞一,席泽宗.陈子模型和早期对于太阳的测量.京都大学人文科学研究所研究报告:中国古代科学史论续篇,1991:377.

[6]郭书春主编.中国科学技术史·数学卷.北京:科学出版社,2010.

[7]周易·系辞下.十三经注疏.北京:中华书局,1981.

[8]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.

[9]郭书春点校.孙子算经.郭书春、刘钝点校.算经十书.沈阳:辽宁教育出版社,1998.台北:九章出版社,2001.

[10]郭书春.九章筭术译注.上海:上海古籍出版社,2009,2010,2013,2014,2015,2017.

[11]颜昌峣.管子校释.长沙岳麓书社,1992.

[12]郭书春.《管子》与中国古代数学.中国科技典籍研究——第一届中国科技典籍国际会议论文集.郑州:大象出版社,1998.

[13]转引自:梁宗巨.世界数学史简编.沈阳:辽宁人民出版社,1980.

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