中國數(shù)學東傳日本

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)


中國和日本的交往,歷史悠久。最早《史記·秦始皇本紀》提到在公元前219年,齊地有一個叫徐福(也作徐市)的方士和名醫(yī),在秦始皇東游?琊時(今山東藏馬)“上書,言海中有三神山,名曰蓬萊、方丈、瀛洲,仙人居之。請得齊戒,與童男女求之,于是遣徐福發(fā)童男女數(shù)千人,入海求仙人!

可是一去數(shù)年,公元前210年,徐;貓笄厥蓟收f海中確有蓬萊仙藥,可是被大鮫魚所阻止,不能到達,要求秦王派善射的武士與他前往。秦始皇為了要得長生不死藥,不但不責怪,反而“又使徐福入海求神異物,……遣振男女三千人,資之五谷種種百工而行。徐福得平原廣澤,止,王,不來。(《史記·準南衡山列傳》)徐福到達了據(jù)說現(xiàn)在的日本畿內(nèi)平原,就在那里稱王立國,再也不回來了,F(xiàn)在在紀伊熊野的新宮有徐福墓的祠堂,每年八月當?shù)赜屑o念徐福的活動。

《隋書·倭國傳》提到日本有一個“秦王國”或許就是徐福所建。十世紀日本高僧宣輔在《義楚六貼》中也主張徐福率領童男童女到達日本,“……今人物一如長安,……至今子孫皆曰秦氏!痹诒臼兰o三十年,富士山下一農(nóng)民掘得一枚“秦”字金印,這可以說是一個實物證據(jù)。

在公元195年秦功滿王在日本歸化中國時,贈送蠶種。到了公元283年,中國縫衣女工到日本,帶去了制作精美的中國宮廷服裝。到了公元310年,吳國四名紡織女工隨著使臣到日本,傳去大陸的羅、綾、錦等復雜的紡織技術。

公元562年吳人知聰帶內(nèi)外典、醫(yī)藥類、明堂圖等一六四卷及伎樂調(diào)度一具到日本,中國藥書隨之傳入日本。

公元604年日本開始采用中國歷法,持續(xù)時間近一千一百年。

在這之前公元的554年,朝鮮專講解《易經(jīng)》的所謂易博士王良道、王保孫,把中國歷法傳入日本,當時是何承天的《元嘉歷》。

下面列了中國歷法在日本行使的表:


直到1792年日本人山路德風奉天皇之命按《崇禎歷書》試編日本歷。

從隋代,日本就有派人來中國。在公元607年,日本派了小野妹子為使者率團至隋,提出與中國開展各方面交往的愿望。以后不斷遣使來華,大量引入中國物品與文化,又廣聘中國文人學士、工匠藝人赴日傳授知識技術。

到了公元618年,中國建立李唐王朝。在630年日本派出首批使節(jié),加強中日在文化、經(jīng)濟、政治的聯(lián)系。

公元645年,日本孝德天皇即位,首建君主年號,是為“大化”,進行“大化革新”,要使日本全盤唐化。土地制模仿唐朝的均田制,稅收制實行租庸調(diào)法;國家行政則為中央集權,衣冠之物也以中國為典范。

從公元630年至894年的264年間,先后派出19批使臣訪華。而民間旅行、經(jīng)商的人更不計其數(shù)。

在710年,日本人傳入了《千字文》、《論語》、《爾雅》、《齊民要術》等。

在717年,阿倍仲麻呂和吉備真?zhèn)涞惹蔡屏魧W生隨著有557人的遣唐使者來到長安。阿倍仲麻呂,來華改名為晁衡(也寫作朝衡),畢業(yè)后留在長安當一個?斫(jīng)史子集的小官。而吉備真?zhèn)湓谥袊鴮W習天文、算學、音樂及書道18年,在735年回日本講述以上的內(nèi)容,聽者達四百多人。

吉備真?zhèn)湓谥v習中使用的書有:《大衍歷儀》、《九章算經(jīng)》、《周髀算經(jīng)》、《定天論》、《史記·天官書》、《漢書·天文志》和《晉書·天文志》。真?zhèn)鋷Щ厝毡镜臅小短贫Y》130卷、《大衍歷經(jīng)》1卷、《大衍歷立成》12卷、《樂書要錄》10卷以及測影鐵尺、銅律管等觀測及實驗器皿。

公元753年,日本派第十一次遣唐團到長安,副使就是吉備真?zhèn)。在中國三十多年的晁衡要求回日本,得玄宗批準,任命為唐朝的護送使。誰知晁衡和大使乘的船在離蘇州到琉球時,遭遇逆流,飄流到越南的德壽,一百七十多人被殺,存剩十多人。消息傳來長安。詩人李白為了他的去世寫了一首詩:

“日本晁衡辭帝都,征帆一片燒蓬壺。

明月不歸沉碧海,白云愁色滿蒼梧。”

日本宮廷模仿唐朝制度也設立算學博士,算學學校,招收算學學生。在7世紀末宮廷學校算學生達40人,數(shù)學在日本興旺發(fā)展──稱為“和算”(Wasan)。

公元757年天王命令天文生要學:《史記·天官書》、《漢書·天文志》、《晉書、天文志》、《三色星經(jīng)薄贊》、《韓物天文要集》等。

對于歷算生要求學:《漢書·律歷志》、《晉書·律歷志》、《大衍歷議》、《九章算經(jīng)》、《周髀算經(jīng)》、《定天論》等。

我們現(xiàn)在看到在公元707—713年間的日本《令義解》有講到日本學數(shù)學的情況:“凡算經(jīng):孫子、五曹、九章、海島、六章、綴術、三開、重差、周髀、九司各為一經(jīng)。學生二分其經(jīng),以為之業(yè)。凡算學生,辨明術理,然后為通,試九全通為甲,通六為乙,若落九章,雖通六猶為不第,其試綴術、六章者,準前綴術六條,六章三條。(若以九章與綴術,及六章與海島等六經(jīng),愿受試者亦同,合聽也)試九全通為甲,通六為乙。若落經(jīng)者(六章總不通者也)雖道六猶為不第!

日本人認為“室町時代”,有許多日本人來中國做生意,從中國帶回算盤,以及和算盤相關的數(shù)學知識。這是第二次數(shù)學文化輸入,這時候數(shù)學學習的風氣很盛。

公元1642年,這一年是伽利略過世牛頓誕生。在日本誕生了一個被稱為“日本數(shù)學之父”的大師──關孝和。他是武士內(nèi)山永明的次子,本名叫內(nèi)山孝和,后來過繼給姓關的人當養(yǎng)子,所以改名關孝和(Seki Kowa)。

中國現(xiàn)代,即日本江戶時代,由中國傳入日本的幾本數(shù)學書,其中對日本影響很大的是:宋朝的《宋楊輝算法》和元朝朱世杰的《算學啟蒙》以及明朝程大位的《算法統(tǒng)宗》(見圖一)。

朱世杰的《算學啟蒙》,內(nèi)容有四則運算,開方法以及應用“天元術”來解決代數(shù)問題。這書傳到日本之后,住在京都的澤口一之(Sawaguchi)以《算學啟蒙》為藍本,寫了一本日文的《古今算法記》,里面附題150題,還有15題沒有答案的題目,這15題,幾乎沒有人能算得出來。

關孝和潛心研讀《古今算法記》把這15個難題全解決,并把算法和答案寫在他1674年的書《發(fā)微算法》中。在書中他舍棄了用算籌算“天元術”的麻煩算法,而改用筆算,產(chǎn)生可以在紙上解題的“天元術”。用筆算代替籌算,運用方便,使日本代數(shù)加速發(fā)展。他的書影響許多人學習數(shù)學,在1683年他的弟子整理他的遺稿,出版《括要算法》,是用漢文寫的。

三上義夫(Y.Mikami)稱關孝和為“日本的牛頓”,事實上是不為過,他比萊布尼茲早提出行列式的概念和算法。他研究正多邊形邊長,外接圓半徑以及內(nèi)接圓半徑的關系,并且研究圓周和弧長的算法。

在《括要算法》四卷《求圓周率》中關孝和用漢文寫;“有圓,滿徑一尺,則問圓周率若干?”這一問題,他分兩步做:

(1)用幾何方法計算直徑為1的周長稱為定周。

(2)運用“零約術”得徑一百一十三,周三百五十五。當他從圓內(nèi)接217=131072邊形周長,算出π比 3.14159265359小一點之后,他寫道:“周率三、徑率一為初,以周率為實,以徑率為法,實如法而一。得數(shù),少于定周者;周率四、徑率一,多于定周者:周率三、徑率一,各累加之,其數(shù)列于后……”

他在《括要算法》二卷研究 ax≡1(mod 6)的解。他提出這樣的問題:“今有以左一十九累加之得數(shù),以右二十七累減之,剩一。問左總數(shù)幾何?”答:左總數(shù)190,這是解同余式19x≡1(mod 27)的問題。

他的解題程序和清朝黃宗憲的“寄數(shù)求法”是一樣的,他比黃宗憲早一百年發(fā)現(xiàn)。

他還討論像如下同余式組:

他的剩一術對秦九韶的大衍求一術作淺易明白的解釋比張敦仁、黃宗憲早。他影響許多人去學數(shù)學,不愧為日本的“算圣”。

珠算東傳日本

相傳明末日本毛利重能到中國學數(shù)學,把《算法統(tǒng)宗》帶回去,他所著的《割算書》(1622年)和他的門徒吉田光由(1598-1672)所著的《塵劫記》(1627年)都記述珠算方法,不過算盤或許在《算法統(tǒng)宗》之前,就已流入日本。

據(jù)中國算學史家李儼先生《從中國數(shù)學史上看中朝文化交流》一文上說:“中國自宋、遼、金、元到明太祖之立國,朝鮮自王氏高麗王朝,到李氏之代王而設立朝鮮王朝,四百年來中朝兩國上下和好相處。……宋、元、明各代對于國外采購書籍,以及往返通商,都有限制,而對朝鮮則特例外……《九章算法》、《算學啟蒙》及《楊輝算書》三書,是宋、元、明時傳入朝鮮,朝鮮加以復刻,并用以課士。……即舊刻《算法統(tǒng)宗》亦系由中國先傳到朝鮮、再流入日本的!

明代傳入日本的算書,除通過朝鮮傳入的外,安徽的商人往日本通商時也可能傳入。又福建的泉州,宋代時即為中外通商的口岸,外國商人群居于此。我國書籍,尤其福州印行的如《盤珠算法》和《數(shù)學通軌》等書,經(jīng)由泉州出口的機會較多。

以上傳入的珠算書,影響日本珠算的發(fā)展,是《數(shù)學通軌》和《算法統(tǒng)宗》兩部書,其中尤以《算法統(tǒng)宗》的翻刻流傳最廣。

日本數(shù)學史學會名譽長大矢真一先生在瀏覽《五山文學全集》和《五山文學新集》二書時,從13世紀由中國去日本的僧人,以及由日本來中國的禪宗僧侶的詩文中,發(fā)現(xiàn)有“走珠盤”、“走盤珠”和“珠走盤”的用語。

1.一毛禪師的《禪居集·隆藏重游岳》:

一毛類上光明藏,百億毛頭珠走盤。

七十二峰靴袋里,歸來抖擻與人看。

大鑒禪師(公元1274-1339年)生于中國福州,據(jù)說《禪居集》是在中國寫的。

2.雪村友梅禪師的《嵯峨集·丹通》:

機前透出走盤珠,棱角猶存在半途。

欲議普門真境界,無力無得亦無無。

《嵯峨集·無礙》:

大人行處著盤珠,影跡何曾略有物。

一撥盤中珠車出,清光洞照剎塵區(qū)。

雪村友梅禪師(1290-1346)是日本人,18歲到中國游學,1329年回國!夺隙爰肥撬谥袊鞯脑娂

3.此山妙在禪師的《若木集·維那游方》:

百千分作一文珠,迦葉如何檳得渴。

腳前腳后通話路,全機卻似走盤珠。

此山妙在禪師(1296-1377年),日本人,壯年游學中國。《若木集》是他在中國撰寫的。

4.無象和尚的《無象和尚語錄·示慧約上座》:

無量法門,悉皆根實中出。根本根寶,轉物歸己,處了心,

縱橫出沒,全非外物,如珠走盤,如盤走珠,無頃刻落慮。

無象和尚是日本人,1252年到中國。

5.東陵永繼的《興東陵日本錄·夢想國師語錄序》:

國師祖佛光而祖佛國,發(fā)揚宗旨,警訓后學,如珠走盤,有自來矣。

東陵永繼生于中國,1351年東渡日本。

以上中日和尚多數(shù)是宋末元初人,所著詩文用“珠走盤”,“走盤珠”等詞匯,可作為中國南宋已有算盤的旁證。從日本的算盤圖,可以看到他們對高次方程系數(shù)的稱法和秦九韶所用幾乎一樣。

日本后來將中國算盤改進把算盤稱做“索羅板”(Soroban),算珠由圓形改成菱形(縱橫面),梁上兩珠變一珠(圖二),F(xiàn)在中國東北、臺灣所使用的算盤就是這一種,比關內(nèi)算盤小得多,狹而長(常見的有 7cm×38cm),檔數(shù)多至 27。(見圖三)

            

20世紀20年代以來,日本珠算蒸蒸日上,出版的珠算書和珠算教學法著作,水平不斷提高。中國教育界和珠算界對它逐漸引起注意,開始有選擇地加以引進。

民國時期,由于小學中不重視珠算,對珠算的教材和教學方法,不加研究,教學方法落后,所以教學的效果欠佳。1948年商務印書館根據(jù)宋文藻的日本東京府青山師范學校教諭岡田藤十郎著的《能力中心珠算教授法》,編成《小學珠算教材和教法》一書。

因此,形成了中國的算盤反而在本土不受重視,只認為是商賈的工具,沒有像在日本那樣受重視被人加以鉆研(見圖四)。

請參看:《數(shù)學和數(shù)學家的故事》第三集“中國獨特的計算工具──算籌和算盤”一文。

后來居上的日本數(shù)學

從明代開始,中國經(jīng)西方傳教士如利瑪竇、南懷仁等傳播學到一點西方科學知識,中國從西方學來的算學書籍《歷算全書》、《割圓八線之表》(三角函數(shù)表)在1726年傳到日本,日本人加以翻譯,據(jù)此為藍本,寫成《八線表諺解》,對學習西方算學有一定好處。

康熙皇帝喜歡數(shù)學,他在1705年召見了清朝第一歷算家梅文鼎,親自問數(shù)學,后來還召梅文鼎的孫子?成入宮,教導他數(shù)學。到了晚年建議編纂一部融合中國和西歐數(shù)理科學的書,因此何國宗、梅?成二人奉命編纂了《數(shù)理精蘊》、《歷象考成》及《律呂精義》等三部書,總稱為《律歷淵源》,其中《數(shù)理精蘊》和《歷象考成》兩部書對日本的數(shù)學和天文歷法影響甚大。

清朝末年中國數(shù)學家李善蘭和英國教士偉烈亞力(1815-1887)先后翻譯了歐幾理得的《幾何原本》的后九卷,《代數(shù)學》及《代微積拾級》,他們的譯作很快傳入日本。1862年日本高杉晉作來上海買了一批數(shù)學書回國,在1872年《代數(shù)學》就在日本翻刻出版,同年日本人福田半著了《代微積拾級譯解》,當時日本人要學微積分就要用偉烈亞力和李善蘭的譯作。

如果你現(xiàn)在翻看日本的數(shù)學書,你會發(fā)現(xiàn)許多名詞仍是引用中國的譯名如:“數(shù)學”、“代數(shù)”、“幾何”、“微分”、“積分”、“方程”、“函數(shù)”、“對數(shù)”、“橢圓”、“拋物線”等等都是?梢娝麄兪苤袊鴶(shù)學的影響。

日本的中國科技史專家藪內(nèi)清在1989年5月于“日本學術振興會”的例會演講“西歐科學與明末”提到:

“中、日兩相比較,在日本,耶穌會士之活動主要是在實行閉關鎖國政策前約九十年左右,而且不似中國由政府大力推行翻譯工作,僅以長崎為中心,由民間人士引進南蠻外科及南蠻天文學。實行閉關鎖國政策后,西歐科學知識的來源就依靠唐船輸入的中國漢譯科學書。

這種情形維持了很久,如天文歷法一直持續(xù)到18世紀末期,大阪民間天文學者麻田剛立一派研究《歷象考成》前后編即是一顯例。

但另一方面,在江戶,由于吉宗將軍鼓勵學習荷蘭語,終使杉田玄白等人譯就《解體新書》,造成荷蘭學興盛。在此之前,長崎之通詞等人已經(jīng)翻譯天文學,對于荷蘭書解讀實早于江戶。《解體新書》刊行期間,荷蘭通詞本木良永在荷蘭譯天文書中介紹地動說,受到民間學者關心。司馬江漢及山片蟠桃等人更大力推廣介紹,從而使西歐科學不止醫(yī)學,包括天文學之優(yōu)秀性亦被確信認同,這種傾向到幕末時代更甚,終于引發(fā)明治維新的西歐化。

在日本,執(zhí)政者雖亦關心西歐科學,但其輸入與研究卻以民間為主,與中國全然不同。

在中國這個專制的國度里,絕無可能成立所謂市民社會。不僅中國傳統(tǒng)文化的研究,就是西歐科學的引進亦掌握在皇帝及學者官僚的手中。雖然這些人有深厚的科學素質,但并不是專門研究者,因此只能讀傳教士的漢譯科學書自我滿足,而終究無法理解西歐科學之進步。這可能是中國與日本在政治、社會的構造上最大的不同之處!”

藪內(nèi)清的講話是有些道理。

1840年鴉片戰(zhàn)爭使到滿清的政權遭到威脅,一些人認為中國是“敞絮塞漏舟,腐木支大廈,稍一傾覆,遂不可知”,而“東西各國日益強盛,中土一無所恃!

洋務派的李鴻章曾認為“我中土非無聰明才力”,可是士大夫卻沉迷于章句帖括,造成虛妄無實,缺乏求富國圖強的人,而保守的人士卻輕視科學技術。“惟吾圣賢之道本乎中庸,不尚奇巧,一以正大,不事小道,故機緘一發(fā)而即遏之,以養(yǎng)其渾厚樸實之風,而成為王者之治。”

另一位洋務派的張之洞當湖北巡撫期間,開設了兩湖書院、自強學堂、武備學堂希望能“中學為體,西學為用”,他寫的“勸學篇”說:“二十四篇之義,括之以五知:一知恥,恥不如日本,恥不如土耳其,恥不如暹羅,恥不如古巴;二知懼,懼為印度,懼為越南、緬甸、朝鮮,懼為埃及,懼為波蘭;三知變,不變其習,不能變法,不變其法,不能變器;四知要,中學考古非要,致用為要,西學亦有別,西藝非要,西政為要;五知本,在海外不忘國,見異俗不忘親,多智巧不忘圣”。

張之洞在1901年遠派羅振玉率團到日本去考察教育,希望能“見事實,問通人,創(chuàng)立稿本”作為教育改革的參考。

在1868年明治維新,第三年天皇頒布敕令“廢止和算,專習洋算”,下令學校不再教授來自中國的傳統(tǒng)古學“和算”,一律改為“西方數(shù)學”。

1877年日本成立東京數(shù)學會,而且東京大學設立理學部,1879年設立學士院(相當于科學院)。到了中日1894年的甲午戰(zhàn)爭之后,中國的數(shù)學已落在日本后面。

清朝的愚民政策造成了惡果,一位有識之士徐勤在他的《中國除害議》中說:亡吾中國者必自愚民矣,愚民之術,莫若令之不學,不學而愚之術,莫若使之不通物理,不通掌故,不通古今,不識時務。

而梁啟超也指出:由于兵而不士,導致甲午戰(zhàn)爭水師軍船96艘,如無一船;三百營榆關防守兵如無一兵,而當今外交日繁之時,16國使臣、四百所領事館無人可派。

嚴復也認為:“中國之所以戰(zhàn)敗,非無兵也,患在無將帥,也即由于將帥不學無術。因為行軍必先知地,知地必資圖繪,圖繪必審測量,因此三角、幾何推步諸學非學不可。”他也告誡說,因仇恨敵人而不學其先進的科學技術是不對的。他以日本為例,日本盡管恨死西洋人,但仍極其刻苦地學習西學,結果不到三十年即崛起于東瀛。

在鴉片戰(zhàn)爭時,林則徐也提過“師夷長技以制夷”卻被人攻擊為“糜費”,主張翻譯西方書籍,了解敵情,卻被指為“多事”。到了1866年北京高等學堂有設立算學館學習西算,也遭到大學士反對,說:“古今未聞有恃術數(shù)(即算學)而能起衰振弱者也。”難怪日本數(shù)學會后來蒸蒸日上,而中國數(shù)學卻落后了!


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