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《考工记》中的数学知识

作者:主编 时间:2022年12月31日 阅读:127 评论:0

在中国古代,数学绝不仅仅是纯粹的学术,它涉及到社会生活的方方面面,从《管子》、《考工记》等书中,我们可以清楚地看到这一点。《管子》、《考工记》都不是专门的数学着作,甚至没有专门论述数学知识的篇章,但这些书籍中记载的数学知识,则反映了数学在经邦治国及技术领域中的独特作用,体现出数学在古代社会进程中的积极意义。

《管子·七法》 认为,治国治军有 “则、象、法、化、决塞、心术、计数” 七法,其中 “计数” 指的是 “刚柔也、轻重也、大小也、实虚也、远近也、多少也”。《管子》称:“不明于计数而欲举大事,犹无舟楫而欲经于水险。”“法” 也与数学有关,它实际上是 “尺寸也、绳墨也、规矩也、衡石也、斗斛也、角量也”,即一种计量标准。

《管子》中许多地方涉及了度量衡及计算方法。书中的长度单位有里、步、丈、尺、寸、制、匹、仞、施等,体积单位有鼓、石、斗、豆、升、釜、钟、区等,面积单位有步、亩、顷、方、里等,重量单位有钧、斤、镒等。书中还叙述了多种单位的换算。如《管子·海王》中曾说明,二釜等于二百升,二钟等于二千升。《管子》 对计量单位的极其重视并非偶然,书的作者极其重视数据在治国中的作用。《管子·山国轨》 中说: “田有轨,人有轨,用有轨,人事有轨,币有轨,乡有轨,县有轨,国有轨。不通轨数而欲为国,不可。” 这里的“轨” 就是统计。假如 《管子》 一书完全系管仲本人思想的反映的话,管仲大概就是历史上最早倡导 “决策科学化” 的人了。

《管子》书中涉及的数学运算主要有: 一、整数加减法。《管子·禁藏》中称,每亩如收获1石,30亩可有30石粮收获,果蓏素食可相当于10石粮,糠秕牲畜又相当于10石粮,这样人们就共有50石了,这实际上就是30+10+10=50。二、乘法,如《管子·地员》在论述地理知识时用了 “五七三十五”“四七二十八” 等八条口诀,还有多题乘法运算,在讨论音律中确定宫音的三分损益法时,甚至涉及了乘方和分数计算法。三、正反比问题。《管子·轻重丁》 篇中记述,当粟价每釜40钱时,农人一年耕得粮20钟 (10釜为1钟,折合8000钱),当粟价升到400钱时,20钟升至80000钱,这显然是正比问题; 《轻重丁》 中还说,齐西的粮价是齐东的10倍,用粮食抵交税款时,齐东需出30斗,齐西只要3斗,与粮价比正好相反,这显然属于反比问题。四、《管子》中有许多分数,表示方法也多种多样,如“十分之二”、“什一”(即“十分之一”)、“三分二”(即 “三分之二”),有些表示方法与现代通行的方法完全一致。

《周礼注疏》 ( 《考工记》 ) 中有关数学的记载

《管子》中的数学知识基本上属于实用数学,同样诞生在春秋时代的《考工记》,则从技术角度叙述了许多实用的数学知识。《考工记》在冶金、制车、制弓中多处用到了分数概念。如《考工记·六齐》中记载:青铜冶炼中,锡占六分之一,可用于铸造钟鼎;锡占五分之一,可以造刀斧;锡占四分之一,可造戈戟。由于制造器具的需要,《考工记》中产生了衡量角度大小的单位,如矩(90°)、宣(45°)、��(67°30’)、柯(101°15’)等。此外,《考工记》中还载有当时一些标准容器的尺寸,我们可以推断,作者那时已知道尺寸与体积的普遍关系了。

《管子》与《考工记》所述数学知识体现了古代中国人在政治(对社会的操作)、技术(对自然的操作)中对数学科学作用的极大重视。中国古代的理论数学与实用数学间并没有一个截然的界限,整个中国古代数学与社会实践的关系均极其紧密。这与古希腊毕达哥拉斯等人将数提高到万物本原地位,把数学中的美看得至高无上,甚至为了美而无视数学规律本身形成鲜明对照。传说毕达哥拉斯的一个弟子发现了无理数,而毕氏只承认整数及可用整数表示的数,于是他就将该弟子扔进了海里; 而中国古人则在实用过程中自然而然地提出了分数、平方根等概念。即便后来较偏重理论数学的名着《九章算术》中的论述,也多以“应用题”的形式出现,这绝非偶然。正因为如此,我们对那些非专门论着中的数学知识,应予以足够的重视。

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文章来源:主编

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