[摘 要] 《考工記》是先秦重要的科技專(zhuān)著,主要記述了有關(guān)百工之事。文中雖然沒(méi)有專(zhuān)門(mén)論述數(shù)學(xué)的篇章,但其中蘊(yùn)含有許多實(shí)用的數(shù)學(xué)知識(shí),如分?jǐn)?shù)、倍數(shù)(比例)、度量衡、割圓、弧度等,并且最早探索了角度問(wèn)題。因此,《考工記》對(duì)我們了解先秦?cái)?shù)學(xué)有極大幫助,在中國(guó)數(shù)學(xué)史上具有重要的歷史地位。
[關(guān)鍵詞] 《考工記》;數(shù)學(xué)知識(shí);古代數(shù)學(xué)
在中國(guó)古代,數(shù)學(xué)涉及到社會(huì)生活的方方面面。先秦重要的科技專(zhuān)著《考工記》主要記述了有關(guān)百工之事,內(nèi)容豐富,涉及面廣,文中雖然沒(méi)有專(zhuān)門(mén)論述數(shù)學(xué)的篇章,但其中蘊(yùn)含有許多實(shí)用的數(shù)學(xué)知識(shí),并且最早探索了角度問(wèn)題,尤其《考工記·冶氏》中還記載了勾股定理的最早實(shí)例。因此,《考工記》對(duì)我們了解先秦?cái)?shù)學(xué)有極大幫助,在中國(guó)數(shù)學(xué)史上具有重要的歷史地位。
一、《考工記》中的數(shù)學(xué)知識(shí)
《考工記》在論述手工業(yè)生產(chǎn)時(shí)涉及到許多數(shù)學(xué)知識(shí),其主要有分?jǐn)?shù)、倍數(shù)(比例)、度量衡、割圓、弧度等方面。
1、分?jǐn)?shù)的表示
關(guān)于分?jǐn)?shù)的起源,至今還無(wú)法考證。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期大量文獻(xiàn)中都能見(jiàn)到分?jǐn)?shù),其源當(dāng)遠(yuǎn)在此之前。《考工記》中在論述各手工業(yè)生產(chǎn)時(shí),幾乎都用到了分?jǐn)?shù),其表示法大致有以下幾種:
1.如果A的長(zhǎng)度是B的長(zhǎng)度的n分之n-1,那么《考工記》就說(shuō)“n分其B,去一以為A?!崩纾而D氏》:“十分其銑,去二以為鉦。以其鉦為之銑間,去二分以為之鼓間,以其鼓間為之舞修,去二分以為舞廣。以其鉦之長(zhǎng)為之甬長(zhǎng),以其甬長(zhǎng)為之圍。三分其圍,去一以為衡圍。”
2.如果A的長(zhǎng)度是B的長(zhǎng)度的n分之一,那么《考工記》就說(shuō)“n分其B,以其一為之A”。 實(shí)際還有其他情況,如“n分其B,而A居一?!边€有“幾分€字浮?。☆D焓稀罰骸笆槍蝕籩郵制涔募洌云湟晃?;小粥]制漕?yuàn)J洌云湟晃瘛!薄兌筆稀罰骸敖鷯辛耄毫制浣鴝右?;谓謧颚蛛;五分其进z右唬街鎦?;四分其进z右唬街覡耄蝗制浣鴝右唬街筧兄?;五分其进z傭街魃筆鋼耄喚鷂耄街葜??!薄堵秩恕罰骸皸H長(zhǎng)倍之,四尺者二。十分寸之一謂之枚?!?/p>
2、倍數(shù) (比例)
與分?jǐn)?shù)密切相關(guān)的是倍數(shù)(比例),它們?cè)凇犊脊び洝分幸捕嗵幊霈F(xiàn),其表示大致也有以下幾種。
1. 如果A的長(zhǎng)度是n寸,B的長(zhǎng)度是A長(zhǎng)度的m倍,那么《考工記》就說(shuō)“A廣n寸,Bm之”,或“B長(zhǎng)m其A長(zhǎng)?!薄兑笔稀罚骸案陱V二寸,內(nèi)倍之,胡三之,援四之,長(zhǎng)內(nèi)則折前,短內(nèi)則不疾。戟廣寸有半寸,內(nèi)三之,胡四之,援五之?!薄短沂稀罚骸吧黹L(zhǎng)五其莖長(zhǎng),重九鋝,謂之上制,上士服之。身長(zhǎng)四其莖長(zhǎng),重七鋝,謂之中制,中士服之。身長(zhǎng)三其莖長(zhǎng),重五鋝,謂之下制,下士服之?!?/p>
2. 實(shí)際上有的沒(méi)有明確提出€資莯椎募副叮蒼毯斜妒叵怠@紓督橙恕罰骸跋暮笫鮮朗遙瞇薅擼闥男摶弧N迨遙牟劍娜摺!薄督橙恕罰骸耙獲鈧ィ慍擼畛擼街?;体殜y噸愣擼疃擼街臁>歐蛭涔闥某擼釧某擼街擔(dān)環(huán)絞鏤桑杉涔惆順擼畎順擼街環(huán)槳倮鏤涔愣埃疃穡街!薄扒膠袢擼縟!閉飫锏念啊⑺?、沟∧看壢和戭洱x笳呔喬罷叩?倍。其實(shí),這已是現(xiàn)在的等比數(shù)列,其公比為2。
此外,《考工記》中在營(yíng)建城邑確定方位時(shí)用了以表測(cè)影的方法。具體做法如《匠人》:“匠人建國(guó)。水地以縣,置槷以縣,視以影為規(guī),識(shí)日出之景,與日入之景。晝參諸日中之景,夜考之極星,以正朝夕。
二、《考工記》數(shù)學(xué)的歷史地位
《考工記》主要記述有關(guān)百工之事,是中國(guó)古代重要的科技文獻(xiàn),包含了豐富的古代數(shù)學(xué)知識(shí)。然而,《考工記》的成書(shū)年代至今仍眾說(shuō)紛紜,未達(dá)成共識(shí)。但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,《考工記》是戰(zhàn)國(guó)初期齊國(guó)的官書(shū)。因此,《考工記》與戰(zhàn)國(guó)時(shí)代包含豐富數(shù)學(xué)知識(shí)的《墨經(jīng)》、《管子》幾乎屬于同時(shí)代的作品。
《墨經(jīng)》中的數(shù)學(xué)涉及到一些數(shù)學(xué)命題和定義,已具有理論數(shù)學(xué)的萌芽?!豆茏印吩谡撌鼋?jīng)邦治國(guó)時(shí)涉及到計(jì)數(shù)的思想、分?jǐn)?shù)表示法、數(shù)學(xué)運(yùn)算、比例,以及度量衡單位,且也多屬實(shí)用數(shù)學(xué),與《考工記》非常相近。在中國(guó)古代數(shù)學(xué)史上,《墨經(jīng)》在理論數(shù)學(xué)方面具有很高的成就。但是,《墨經(jīng)》所開(kāi)創(chuàng)的理論數(shù)學(xué)傳統(tǒng)卻沒(méi)有能在后世得到繼承和發(fā)展。秦漢以后的中國(guó)數(shù)學(xué)偏重于實(shí)用數(shù)學(xué)方面的發(fā)展,因而《考工記》和《管子》中所涉及的實(shí)用數(shù)學(xué)的特點(diǎn)得到了繼承和發(fā)展。中國(guó)目前所出版的數(shù)學(xué)史專(zhuān)著中,都對(duì)《考工記》中的數(shù)學(xué)知識(shí)予以了高度的重視。王渝生在《<考工記>在中國(guó)數(shù)學(xué)史上的地位》(《中國(guó)科技典籍研究——第一屆中國(guó)科技典籍國(guó)際會(huì)議論文集》)一文,認(rèn)為《考工記》影響了中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)走向?qū)嵱眯缘陌l(fā)展道路,在中國(guó)數(shù)學(xué)史上占據(jù)著重要的地位。
參考文獻(xiàn):
[1]聞人軍:《考工記導(dǎo)讀》,巴蜀書(shū)社,1988年第1版。
[2]李儼:《中國(guó)數(shù)學(xué)大綱》,(上),科學(xué)出版社,1958年第1版
[3]杜石然等:《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史稿》,(上、下),科學(xué)出版社,1982年第1版。
[4]郭沫若等:《管子集?!?,(上、下),科學(xué)出版社,1966年第1版。
[5]錢(qián)寶琮:《中國(guó)數(shù)學(xué)史》,科學(xué)出版社,1964年第l版。
[6]吳承洛:《中國(guó)度量衡史》,上海書(shū)店,1984年第1版。
[7]《管子》,《四部叢刊》本,上海商務(wù)印書(shū)館,1919年。
[8]孝博:《墨經(jīng)中的數(shù)學(xué)和物理學(xué)》,中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社,1983年第1版。
作者簡(jiǎn)介:史愛(ài)英,鄭州大學(xué)歷史學(xué)院,研究方向:數(shù)學(xué)。