中国数学史别方向的知识,就能够确定怎么去、又怎么回来。这些知识,是在漫长的年代里,不断积累和丰富起来的。在一个熟悉的地区漫游生活,山脉、湖、河流就能当作指示方向的路标。可是,原始人很难在一个地方长期定居。树林里的浆果和块茎,过一段时间就被吃光了;飞禽和走兽,为了躲避人们经常的袭击,也逃到别的地方去了;特别是发生干旱的时候,人们不得不赶快离开熟悉的地方,去寻找新的水源。在完全陌生的环境里,指示方后的只有日月和星辰了。太阳是最方便的路标。海边部落的人们发现:太阳每关早上从波涛中升起,晚上落到山岗的后面去。他们就记住:初升的红日指示看大海的方向;正在下落的夕阳指示着山岗的方向。晚上,用星辰来确定方向很可靠。我们不妨想象一下那时候的情景:夜幕降临,人们在洞○或者土室、窝棚前点起一堆堆簧火,大家围坐在簧火旁边。他们抬头凝视那神奇的天空一一繁星点点,深不可测。经过了不知多少个夜晚的观察,他们发现:一些星群组成的简单形状,每天晚上都能辨认出来,而且总是在天空的一定位置上,沿着一定的方向,缓慢地移动看。在北边的天空上,有一组最引人注自的星群,这就是我们现在说的北斗七星。北斗七星属于大熊星座,把这个星座比较亮的星合起来看,有点像一只大熊。斗头上的①颗像是大熊身体的后部,斗柄的三第6页共92页
中国数学史 第 6 页 共 92 页 别方向的知识,就能够确定怎么去、又怎么回来。这些知识,是在漫 长的年代里,不断积累和丰富起来的。 在一个熟悉的地区漫游生活,山脉、湖泊、河流就能当作指示方 向的路标。可是,原始人很难在一个地方长期定居。树林里的浆果和 块茎,过一段时间就被吃光了;飞禽和走兽,为了躲避人们经常的袭 击,也逃到别的地方去了;特别是发生干旱的时候,人们不得不赶快 离开熟悉的地方,去寻找新的水源。在完全陌生的环境里,指示方向 的只有日月和星辰了。 太阳是最方便的路标。海边部落的人们发现:太阳每天早上从波 涛中升起,晚上落到山岗的后面去。他们就记住:初升的红日指示着 大海的方向;正在下落的夕阳指示着山岗的方向。 晚上,用星辰来确定方向很可靠。我们不妨想象一下那时候的情 景:夜幕降临,人们在洞口或者土室、窝棚前点起一堆堆篝火,大家 围坐在篝火旁边。他们抬头凝视那神奇的天空——繁星点点,深不可 测。经过了不知多少个夜晚的观察,他们发现:一些星群组成的简单 形状,每天晚上都能辨认出来,而且总是在天空的一定位置上,沿着 一定的方向,缓慢地移动着。 在北边的天空上,有一组最引人注目的星群,这就是我们现在说 的北斗七星。北斗七星属于大熊星座,把这个星座比较亮的星合起来 看,有点像一只大熊。斗头上的四颗像是大熊身体的后部,斗柄的三
中国数学史颗像是大熊的尾巴。离北斗七星不太远的地方,还有一颗相当亮的星,那就是有名的北极星。它年年月月,总是出现在一定的地方,几百年也很少变化,好像钉在那里不动似的。天长日久,我们的祖先就懂得了北极星是一个非常理想的路标!他们在长途跋涉中需要确定方向的时候,就等到夜幕降临,在繁星闪烁的天空,先找到北斗星,把斗顶两颗连成一条直线,再朝着斗口的方向,把这条直线延长五倍的位置,在那个位置上就看到一颗比较亮的星,这就是北极星。找到了北极星,其他的方向就很容易确定了。S2.3时间的概念日月星辰不只是人类最早的路标,还是人类最早的时钟。生活在热带北部的原始狩猎者,早晨总是看到在阳光下,东西的影子长长地向西指着;中午太阳升到最高点的时候,影子就很短,甚至看不到了;当太阳向西下落的时候,影子又长了,并且不断地向东面伸长。这样,由影子的长短变化,他们就能够大体估量出白天的时间了。*第7页共92页
中国数学史 第 7 页 共 92 页 颗像是大熊的尾巴。 离北斗七星不太远的地方,还有一颗相当亮的星,那就是有名的 北极星。它年年月月,总是出现在一定的地方,几百年也很少变化, 好像钉在那里不动似的。天长日久,我们的祖先就懂得了北极星是一 个非常理想的路标!他们在长途跋涉中需要确定方向的时候,就等到 夜幕降临,在繁星闪烁的天空,先找到北斗星,把斗顶两颗连成一条 直线,再朝着斗口的方向,把这条直线延长五倍的位置,在那个位置 上就看到一颗比较亮的星,这就是北极星。找到了北极星,其他的方 向就很容易确定了。 §2.3时间的概念 日月星辰不只是人类最早的路标,还是人类最早的时钟。生活在 热带北部的原始狩猎者,早晨总是看到在阳光下,东西的影子长长地 向西指着;中午太阳升到最高点的时候,影子就很短,甚至看不到了; 当太阳向西下落的时候,影子又长了,并且不断地向东面伸长。这样, 由影子的长短变化,他们就能够大体估量出白天的时间了
中国数学史夜晚,他们发现圆月在空中最高点的时候,恰好是半夜。经过长久的观察,他们还可以根据一些星群的位置变化,判断夜间的时间。要知道比一天更长的时间,想来我们的祖先一定是依靠月亮。一夜接一夜,他们看到月亮慢慢地由圆到缺,最后全看不见了。过了几个漆黑的夜晚,月牙又重新出现,并且慢侵地又变成圆月。当月升起的时候,一个部落来到一片树林边。林子的枝头上挂满了果实,可是还没有成熟。部落中有经验的长者说话了:现在别摘这些果子,等下次月亮再圆的时候咱们回来,这些果子就好吃啦!于是,大家又赶到更远的地方去寻找食物。他们必须按时回来摘取成熟的果实,这就需要计算天数了。对原始采集者来说,数天数是一个大难题。可不是嘛!时间一去不复返,数天数不能象数死鹿那样,把它们摆成一排,扳起指头去数。开始,他们很可能是在树上或者在棍棒和石头上刻上一道痕,表示过去了一天,刻上两道痕,表示过去了两天。久而久之,他们发现,两次满月之间总是相隔三十天,并且用一道大点儿的刻痕来表示一次满月。月复一月,年复一年,他们逐渐察觉到满月的次数和气候的变化有关系。他们惊奇地发现:春、夏、秋、冬①季往复一次,恰好是十二次满月的天数一一三百六十天。于是第一个包括四季的月历产生了。第8页共92页
中国数学史 第 8 页 共 92 页 夜晚,他们发现圆月在空中最高点的时候,恰好是半夜。经过长 久的观察,他们还可以根据一些星群的位置变化,判断夜间的时间。 要知道比一天更长的时间,想来我们的祖先一定是依靠月亮。一 夜接一夜,他们看到月亮慢慢地由圆到缺,最后全看不见了。过了几 个漆黑的夜晚,月牙又重新出现,并且慢侵地又变成圆月。 当圆月升起的时候,一个部落来到一片树林边。林子的枝头上挂 满了果实,可是还没有成熟。部落中有经验的长者说话了:现在别摘 这些果子,等下次月亮再圆的时候咱们回来,这些果子就好吃啦!于 是,大家又赶到更远的地方去寻找食物。他们必须按时回来摘取成熟 的果实,这就需要计算天数了。 对原始采集者来说,数天数是一个大难题。可不是嘛!时间一去 不复返,数天数不能象数死鹿那样,把它们摆成一排,扳起指头去数。 开始,他们很可能是在树上或者在棍棒和石头上刻上一道痕,表示过 去了一天,刻上两道痕,表示过去了两天。久而久之,他们发现,两 次满月之间总是相隔三十天,并且用一道大点儿的刻痕来表示一次满 月。 月复一月,年复一年,他们逐渐察觉到满月的次数和气候的变化 有关系。他们惊奇地发现:春、夏、秋、冬四季往复一次,恰好是十 二次满月的天数——三百六十天。于是第一个包括四季的月历产生 了
中国数学史在测定时间方面,埃及人也是根据日月星辰的位置和物影来确定的。不过,他们比原始狩猎者和采集者进步得多。早晨,原始人看到长长的物影,顶多只能说“时间还早啦!”埃及人有日规,看看有刻度的木条上的影子,就能说出“上午第二个时辰快到了!”我们的祖先,就是这样开始有了数数和观察图形的数学知识。S2.4记数一万多年前,随看经验的丰富、知识的增长和工具的改进,人类逐渐开创了崭新的生活,这就是学会了种植和饲养!在回到过去居住过的地方的时候,我们的祖先常常发现,上次被他们无意撒落的谷粒,现在已经发芽生长;被遗弃的小动物也长大了。慢慢地,他们学会了种植植物,饲养动物。从此,他们不再①处飘流,靠采摘野菜和浆果生活,而是播种和收获自己的大麦、小麦和谷子,还有豌豆、扁豆和胡萝卜。在忠实的伙伴一一狗的帮助下,他们驯养着羊、猪和牛。原始的采集者和狩猎者,开始变成了农民和牧民!定居生活以后,人们的财物越来越多,这就需要经常记录和计算耕具、土地第9页共92页
中国数学史 第 9 页 共 92 页 在测定时间方面,埃及人也是根据日月星辰的位置和物 影来确定的。不过,他们比原始狩猎者和采集者进步得多。 早晨,原始人看到长长的物影,顶多只能说“时间还早啦!”埃及人有 日规,看看有刻度的木条上的影子,就能说出“上午第二个时辰快到 了!” 我们的祖先,就是这样开始有了数数和观察图形的数学知识。 §2.4 记数 一万多年前,随着经验的丰富、知识的增长和工具的改进,人类 逐渐开创了崭新的生活,这就是学会了种植和饲养! 在回到过去居住过的地方的时候,我们的祖先常常发现,上次被 他们无意撒落的谷粒,现在已经发芽生长;被遗弃的小动物也长大了。 慢慢地,他们学会了种植植物,饲养动物。从此,他们不再四处飘流, 靠采摘野菜和浆果生活,而是播种和收获自己的大麦、小麦和谷子, 还有豌豆、扁豆和胡萝卜。在忠实的伙伴——狗的帮助下,他们驯养 着羊、猪和牛。原始的采集者和狩猎者,开始变成了农民和牧民! 定居生活以后,人们的财物越来越多,这就需要经常记录和计算耕具、土地
中国数学史篱芭、庄稼和群了。最早的记录方法,就是前面说到的,用一个记号表示一件东西、两个记号表示两件东西,叫做“签法”。在秘鲁,印加人用在绳子上打结来记下收获谷物的捆数。在我国,也有结绳记数的古老传说。直到今天,在欧洲、亚洲和非洲的部分地区,还有一些牧羊人用在棍子上刻痕的办法,来计算自己的羊群哩!第三讲古代数学初期S3.1数字的表示原始公社末期,私有制和货物交换产生以后,数与形的概念有了进一步的发展,仰韶文化时期出土的陶器,上面已刻有表示1234的符号。这说明到原始公社末期,已开始用文学符号取代结绳记书数了。到了我国第二个奴秉制王朝商代(公元前16一一前12世纪),甲骨文已发展成熟。河南安阳发掘的殷墟甲骨文及周代金文考古证明,我国当时已采用了“十进位值制记数法”,这是对世界数学的最古老的、最伟大的贡献(它比埃及的十进制先进,比巴比伦的六十进位制更先进)。大多数古代数字系统都用十做基数。我们猜测,人们在开始的时候大概都是用十个手指来数数的。其实,“十”这个数并没有什么奇特的地方,用别的数做基数也同样很方便。美洲中部的马雅人以二十为基数,想来他们在开始的时候,很可能是用手指和脚趾一起来计数的。第10页共92页
中国数学史 第 10 页 共 92 页 篱笆、庄稼和畜群了。最早的记录方法,就是前面说到的,用一个记号表示一件 东西、两个记号表示两件东西,叫做“签法”。在秘鲁,印加人用在绳子上打结 来记下收获谷物的捆数。在我国,也有结绳记数的古老传说。直到今天,在欧洲、 亚洲和非洲的部分地区,还有一些牧羊人用在棍子上刻痕的办法,来计算自己的 羊群哩! 第三讲 古代数学初期 §3.1 数字的表示 原始公社末期,私有制和货物交换产生以后,数与形的概念有 了进一步的发展,仰韶文化时期出土的陶器,上面已刻有表示1234的 符号。这说明到原始公社末期,已开始用文字符号取代结绳记书数了。 到了我国第二个奴隶制王朝商代(公元前16——前12世纪),甲 骨文已发展成熟。河南安阳发掘的殷墟甲骨文及周代金文考古证明, 我国当时已采用了“十进位值制记数法”,这是对世界数学的最古老 的、最伟大的贡献(它比埃及的十进制先进,比巴比伦的六十进位制 更先进)。 大多数古代数字系统都用十做基数。我们猜测,人们在开始的时 候大概都是用十个手指来数数的。其实,“十”这个数并没有什么奇 特的地方,用别的数做基数也同样很方便。美洲中部的马雅人以二十 为基数,想来他们在开始的时候,很可能是用手指和脚趾一起来计数 的