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主题:【原创】中国古代的科学家们——数学家之秦九韶 -- 安德的游戏

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  • 家园 【原创】中国古代的科学家们——数学家之秦九韶

    从数学上的成就来看,南宋数学家秦九韶可以称得上是当之无愧的大牛。

    秦九韶生于公元1202年出生于鲁郡(大约在山东曲阜一带),后来父亲秦季槱(音有)去四川做官带他随同前往,所以现在也认为他是普州安岳人(现在的四川安岳)。现在在安岳还有气势恢宏的秦九韶纪念馆。

    秦九韶曾向“隐君子”(注意,不是“瘾君子”)学习过数学。估计是那个时候培养了对数学的兴趣。后来在父亲于京都临安做工部郎中和秘书少监期间,有机会接触到大量的天文历法和土木工程问题,并且有机会可以看到大量藏书。因此秦九韶成为了一个多才多艺,从星象,音律,数学,乃至于武术体育都很精通的人。

    秦九韶在1225年又随父亲返回四川做官,并于1231年考中进士。但是由于元兵进逼,在一段时间以后只得再次离开四川。后来又在湖北,安徽等地担任过官职,最后定居在湖州。有记载他在安徽任职期间,利用职权贩盐并强行卖给百姓以此牟利。后来在湖州的生活极其奢华,建有豪宅,并且花费无数。应该说秦九韶并不是一个好官,在任期间贪赃枉法,搜刮百姓。他后来在任琼州守三个月就被免职,当地百姓对他的离职欢欣鼓舞。而他在这短短三个月期间又搜刮了一大笔钱带走。秦九韶热衷于谋求官职,追逐功名利禄,极力攀附和贿赂当朝权贵。在最终因为统治集团内部的政治斗争受到牵连,被贬到了梅州做地方官,后来于公元1261年死在任上。

    秦九韶在数学上成就最大的时间,是在公元1244年因为丧母返回湖州服丧的时期。在这一段时间,他潜心研究数学,写出了十八卷的数学巨著《数书九章》。全书共分为九大类,每一类有九道题目,内容包括天时、军旅、赋役、钱谷、市易等类问题。每道题目后面大多附有解法和算式。他的著名成就就是在书中体现出来的。

    一个是“大眼球艺术”,这个是抽象艺术学派的代表作,反映了人类通过自我观察,对于自己内心世界的自省与反思。好像我们本来在说数学的?拼音输入法就是这点不好,很容易就曲解你要输入的东西。我们要说的是“大衍求一术”,也被称为“中国剩余定理”,是同余理论中的重要定理。大家都听说过“韩信点兵”的题目,其实是最早出于中国古代著名数学著作《孙子算经》的题目“物不知数”,原文是“有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二。问物几何?”。秦九韶的“大衍求一术”就是对这一类题目给出了一个通用的解法。

    另一个就是“秦九韶算法”,或者叫“正负开方术”。这一算法通过不断的迭代过程来求解高次方程的根,并且取消了原来求解高次方程系数必须是正整数的限制。通过这种方法,可以把高次方程的根求解到任意高的精度。西方一直到将近600年以后,才由英国的霍纳提出来。

    秦九韶的其他贡献还包括独立推导出已知三角形三边长求面积的公式,记录了古代天文学家纪录天文数据并推导历法的方法,在数学中引入“零”的符号等等。

    秦九韶是一位既重视理论又重视实践,既善于继承又勇于创新的数学家。他所提出的大衍求一术和正负开方术及其名著《数书九章》,是中国数学史上光彩夺目的一页,对后世数学发展产生了广泛的影响,他的算法和理论在今天还得到广泛的应用。美国著名科学史家G.萨顿说过,秦九韶是“他那个民族,他那个时代,并且确实也是所有时代最伟大的数学家之一”。

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