第二十二章 數學

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元四大數學家的著作中才普遍使用了零碼。

     明代以後珠算術逐漸推廣,為區分算籌記數位數而采用的縱橫相間制已無實際意義,因而在需要用數碼記數時,除表示1,2,3的數碼仍兼用縱橫二式以防混淆外,其他數碼都單用南宋數碼的橫式,明程大位《算法統宗》稱之為“暗碼”。

    後來,暗碼中很長時間的商用暗碼(又稱蘇州碼):清末學制改革設立了新式學堂,各地還有許多教會學校,大多采用新編譯的數學課本,現在通用的印度-阿拉伯數碼才逐漸傳播開來。

     第六節 籌算歌訣的完備和珠算的發明 唐宋時期對于實用算術的研究是一個相當活躍的領域,不少人積極從事籌算算法的改進尤其是籌算乘除法的簡化工作,并取得了一些重要的進展。

    如把籌算乘除需要擺放三層的擺法簡化為在一個橫列裡演算,提出了求一、上驅、搭因、重因、增成、身外加減、損乘、九歸等等籌算乘除捷法,并且其中一些方法還被編成容易上口和便于記憶的歌訣形式。

    到了元代,這種簡化籌算乘除法的歌訣經過不斷改進而更加簡練和完備。

    這一時期新編成的比較重要的歌訣有“化零歌”、“歸除歌訣”、“撞歸訣”、“起一訣”等,如朱世傑《算學啟蒙》記載有“化零歌”:“一退六二五,二留一二五,三留一八七五..”即11600625216012531601875===.,.,.當時一斤等于十六兩,這個歌訣就是以斤化兩的算法。

    南宋楊輝也有斤價化兩價的歌訣:“一求,隔位六二五;二求,退位一二五;三求,一八七五記..”顯然朱世傑的歌訣更為順口易記。

    《算學啟蒙》還記載了36句的“九歸”(除數為一位數的除法)歌訣,如“二一添作五,逢二進一十”,“三一三十一,三二六十二”等等,也比楊輝的九歸歌訣簡單明确。

    此外,在元代還很流行“歸除”,在做多位數除法時先“歸”後“減”,以簡化除法運算。

    賈亨《算法全能集》記有算法歌訣:“唯有歸除法更奇,将身歸了次除之。

    有歸若是無除數,起一回将原數施。

    或值本歸歸不得,撞歸之法莫教遲。

    若還識得中間法,算者并無差一厘”,其中提到的撞歸訣和起一訣也趨于完善。

    如《丁巨算法》(1355)提到的撞歸訣是“二歸撞歸九十二,三歸撞歸九十三..”,元末何平子《洋明算法》已将其改為“見二無除作九二,見三無除作九三..”等等。

    以上這些口訣與珠算的口訣已經基本相同,隻不過當時還是用于籌算而已。

    根據這些口訣作除法時,一念口訣便能立即得到商數。

    在這種情況下,隻要熟練掌握口訣,具體計算本來可以變成相當簡便的事情,然而當時的計算工具卻還是那些不很便于取用的小竹條,因此手不應心的矛盾,也就是計算工具與計算方法的矛盾顯得更加突出了。

    由于社會經濟的發展,迫切需要改進計算方法和計算工具,而籌算口訣的完備,已經提供了更為簡便的計算方法,于是,一種嶄新的計算工具&mdash&mdash珠算盤便應運而生了。

     珠算是在我國籌算基礎上發展起來的,它的計算方法吸取了籌算方法,尤其是籌算口訣的産生和改進,對于從籌算向珠算的演變起了十分重要的作用。

    至于珠算究竟是什麼時候産生,又是什麼人創造的,根據現有史料還不能作出确切的回答。

    南北朝時期的《數術記遺》中記載了多種記數方法,其中的“珠算”并非後世的珠算,但是否對珠算的産生有所影響,則還須作更深入的研究。

    有人認為北宋張擇端《清明上河圖》裡畫有一個算盤,但是原圖并不很清楚,難以确認是否為珠算盤。

    元中葉之後的一些文學和戲劇作品中已經提到珠算。

    元末陶宗儀《辍耕錄》記載一條俗諺:“凡納婢仆,初來時,曰雷盤珠,言不撥自動。

    稍久,日算盤珠,言撥之則動。

    既久,曰佛頂珠,言終日凝言,雖撥亦不動。

    ”①明初刊刻的一本看圖識字書《對相四言雜字》有算盤圖,共十檔,上二珠下五珠。

    這是目前發現最早的算盤圖。

    書中①陶宗儀:《辍耕錄》卷二九。

     所繪人物服飾為元代式樣,由此可知該書原刊于元代。

    另一方面,南宋和元初的著名數學家秦九韶、楊輝、李冶、朱世傑等又都沒有提起過珠算。

    因此,珠算大約産生于元中葉以前不太久的時間。

    總的說來,正像我們不能确切說明籌算是什麼時候産生又是什麼人創造的一樣,這種情況恰恰說明珠算和籌算都不是哪一個個人創造發明的,而是社會經濟發展的産物,是廣大勞動人民在長期的生産活動和日常生活中,根據實際需要創造出來并逐漸加以改進和完善的。

    珠算盤和珠算術的發明,是我國古代勞動人民作出的一項意義重大、影響深遠的突出貢獻。

     第七節 中國與伊斯蘭國家的數學交流 中國和伊斯蘭國家的接觸,很早的時候就已開始,在宋元時期有了更進一步