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走近四川历史名人|南宋数学家秦九韶:“中国剩余定理”的开创者

他 所著《数书九章》,被称为“算中宝典” 他 善于创新,用数学解决百姓的实际问题 德国数学家高斯提出的同余理论,是数论的重要内容之一。他之前五百多年的中国古…

走近四川历史名人|南宋数学家秦九韶:“中国剩余定理”的开创者

所著《数书九章》,被称为“算中宝典”

善于创新,用数学解决百姓的实际问题

德国数学家高斯提出的同余理论,是数论的重要内容之一。他之前五百多年的中国古代,有一位名叫秦九韶的数学家就提出了同样的解法。他的理论被西方称为“中国剩余定理”,也代表着当时世界上数学研究的先进水平。

秦九韶是南宋四川人,是我国古代宋元数学研究高峰时期的主要代表人物,也是古代数学集大成者,被誉为“宋元数学四大家”之一。在第二批四川历史名人中,秦九韶是唯一一位来自科学领域的历史名人。

四川在线记者 吴梦琳

博学多才 他花费数十年完成《数书九章》

秦九韶1208年出生在普州(今资阳市安岳县)。他的祖父、父亲都是进士。秦九韶的青少年时代,基本都是在四川度过的。此外,秦九韶还曾被父亲带到当时的京城等地拜访各领域名师,苦学六艺,博览群书。

“这样的家庭氛围和教育背景,加上个人的聪颖好学、刻苦勤奋,秦九韶成为了一位通才,精研星象、音律、算术、诗词、弓剑、营造等多方面知识。”省社科院副院长、教授姚乐野介绍。

尤其是在数学上,秦九韶取得了极高的成就。姚乐野说,秦九韶在吸收了中国古代数学精华的基础上,继续钻研和发展,完成了《数书九章》一书,“完成《数书九章》并非一日之功,秦九韶花费了数十年之久。”

据介绍,《数书九章》全书九章18卷。每章为一类,每类9题共计81个算题,内容极其丰富,上至天文、星象、历律、测候,下至河道、水利、建筑、运输。著述方式主要包括“问曰”“答曰”“术曰”“草曰”四部分,即提出问题、解答问题、阐述解题原理和步骤,给出详细解题过程。

“东西方数学各有所长。西方以系统性、逻辑性取胜,东方以实用性、构造性见长。”在《数书九章》中,秦九韶就记述了“天池测雨”的方法,其中需要使用的“天池盆”,是现存最早记录的量雨器。

在《数书九章》中,秦九韶还创立了相当完备的“正负开方术”和“大衍求一术”。“正负开方术”即开高次方和解高次方程,领先英国数学家霍纳五百多年。“大衍求一术”即一次同余方程组问题的解法,就是现在所称“中国剩余定理”。

扬名海内外 他得到了国际数学界的公认

《数书九章》完成后,秦九韶就受到当时皇帝的接见。

作为杰出的中国古代数学家,秦九韶的成就也在后世得到了认可。其著作《数书九章》中的许多计算方法和经验常数,至今仍有很高的参考价值和实践意义,因此也被称为“算中宝典”。后来,《数书九章》还被收录进了《永乐大典》和《四库全书》,足见其在中国数学史上的地位。

秦九韶也扬名海外。姚乐野介绍,国际上许多研究数学史的专家,也高度评价秦九韶,并且出版了很多关于他的研究成果。比利时鲁汶大学教授李倍始,在1973年就曾出版了英文版本的《13世纪的中国数学》,着重介绍了秦九韶的数学成就。

姚乐野介绍,1987年,纪念秦九韶《数书九章》成书740周年国际学术研讨会在北京师范大学举行,吸引国内外很多专家参会。后来,该会议的成果还被集纳出版,形成了一本专门的论文集。就这样,秦九韶的成就得到了国际数学界的公认。

而在民间,至今还有秦九韶“巧断农夫边界案”的故事。据说,秦九韶任地方官时,经常利用业余时间来思考数学问题。有一次,因发生暴雨,洪水冲毁了农田。两位农夫对划定的田土边界互不认同而发生争执。秦九韶耐心听完两人诉说,大步走入田中,以步量测算了残大、小斜等数据,帮他们重新划分了边界。对秦九韶划分出的边界,两位农夫都很满意,逢人便说。后来,秦九韶帮农民划分边界的事情就在当地传开了。不少农民纷纷找秦九韶帮忙划分和解决被洪水冲毁田地的边界,秦九韶就教他们一些简单、易学、适用的田地面积计算方法,让大家自己解决边界划分中的问题。

姚乐野说,在今天,秦九韶孜孜以求、善于创新的精神,依然十分值得我们学习。他的数学思想是中华优秀传统文化的重要组成部分,反映了中国古代科学的先进性。

寻迹秦九韶

秦氏祖孙三代三进士

人物名片

秦九韶(公元1208年—公元1268年),字道古,出生于普州(今资阳市安岳县),南宋著名数学家,精研星象、音律、算术、营造之学。南宋绍定五年(公元1232年)考中进士,历任建康府通判、江宁府知府等,后遭贬,卒于梅州(今广东省梅州市)任所。

秦九韶的数学专著《数书九章》,被收入《永乐大典》和《四库全书》。该书系统总结和发展了高次方程数值解法和一次同余式组解法,创立了相当完备的“正负开方术”和“大衍求一术”,代表了当时世界数学发展的最高水平。

如今,在秦九韶家乡安岳,保存有秦苑斋、秦九韶纪念馆、秦九韶广场等遗址和纪念场馆。

其中秦苑斋是秦氏家族世袭宅邸。秦九韶出身书香门第。其祖父、父亲还有秦九韶本人,祖孙三代三进士。曾经有人将他们与苏轼三父子作类比。例如南宋著名理学家、思想家魏了翁,在《普州贡院记》中提到,“东普西眉,人文荟萃,文化鼎盛。”

秦九韶从小聪颖好学。严格的家教和良好的家庭氛围,也激发了他对数学的兴趣。

秦九韶十三四岁时,他的父亲秦季槱到南宋京城临安(今浙江省杭州市)担任国家大考的“考试官”。秦九韶也随父亲到了京城。秦季槱结交的很多朋友,都是各个领域的著名学者,知识渊博、学问高深。为此,秦九韶拜了天文历法、文学、建筑以及数学等多领域的著名学者为师,为他日后完成《数书九章》打下扎实基础。

当时的京城之中,秦九韶拜了一位对他人生影响最大的老师——当时的左丞相吴潜。吴潜是南宋的“状元宰相”,与另一位“状元宰相”文天祥齐名。在四川,秦九韶也拜了魏了翁为师。他还曾专程到蒲江鹤山书院听魏了翁讲学。

因为这样的经历,秦九韶对数学的研究,并不只是停留在纸面上,而是与社会生产生活息息相关。他的数学专著《数书九章》也从某一些方面反映了当时的政治制度、社会经济等内容。

本报记者 吴梦琳 整理

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作者: 网站小编

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