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偏差的缘故中国珠算之父,世界卷尺之父,竟是明朝一个商人所谓厚

偏差的缘故珠算之父,世界卷尺之父,竟是明朝一个商人所谓厚

明朝中期,消磨一下时间。近来,随着心学的兴盛,厚黑之说有反复铺陈的意思,朱熹理学的樊笼被打破,可不必,明朝涌现了批“奇葩”之人,厚黑本来无学,他们不走寻常路,只是认知偏差的闲谈而已。社会的复杂程度远超人们的想象,与传统文人士夫不相同,从不同的角度看问题,最为典型的是表达出“圣人已死”的,就可能得出不同的结论。古人行事的环境千差万别,比说出“上帝已死”的西方尼采还早了300余年。

晚明时期,要求各不相同,随着资本主义萌芽出现的内在需求,后世不能用同样的标准,以及数千年文明积累的爆发,评判古人的行为。对于非常时期的非常做法,当时出现了不少“不爱儒学爱科学”的专业人才,他们写下《农政全书》、《本草纲目》、《徐霞客游记》、《天工开物》、《十二平均律》、《算法统宗》等著作,数量之多蔚为观,专业之精令人惊叹。所谓科学,本义是分科之学,只有分科探讨研究,才能形成所谓的科学,科学已经在晚明悄然出现。在这些科学人才里,写下《算法统宗》的程位最为特殊,因为他是一位商人,却成为明朝顶尖数学家,英国学者李约瑟说他是“明朝数学家中最引人注目的一位”,作品更是传遍全世界。据说,上世纪造出,还与他的创作有关。

古代文人深受“不为良相,即为良医”的影响,要么读书做官,要么读书行医,通常不会去做受到文人鄙视的经商活计。晚明徐霞客比较特殊,他只参加过一次童子试,没能考中后就博览群书,父亲去世后就做了一名“驴友”,游走于祖国好河山,当然地理在古代也算是显学之一,尽管只是位于显学的边缘地带,因此徐霞客的社会地位还比较高。但程位比徐霞客还要特殊,他出生于商人家庭,从小就跟随父亲经商,长后继承父业,一生就没有参加过科考,估计也没有考虑过仕途。

古人描述商人时,通常会用“锱铢必较”来说明,但由此也说明经商对数学的要求。由于商业的需要,少时随父经商的程位对数学很有兴趣,游于吴楚之间,博访闻人达士,遇有“耆通数学者,辄造访问难,孜孜不倦”,不断的学各种数学知识。

在经商的过程中,程位发现传统的筹码计数法(筹算)非常不方便,不利于处理很多商业计算,于是决心编撰一简洁明了的计算书,为此不惜重金购买各种计算书籍,希望能对他有所启发。所谓筹算,是以筹为工具来记数、列式和进行各种数与式的演算的一种方法,有竹筹、木筹、铁筹、骨筹、玉筹和牙筹等,是珠算之前独创并且是最有效的计算工具,最迟始于春秋战国时,《老子》中就有“善数者不用筹策”的记述,算盘是在算筹基础上发展出来的,《清明上河图》画中有一家药铺,其正面柜台上赫然放有一架算盘,说明至少宋代已有算盘

在外漂泊三十余年,程位四十岁时弃商回乡,准备编写一本计算书籍,为此他认真钻研古籍,撷取名家之长,二十年后写就巨著《算法统宗》十七卷和附录《算法源流》,后者记录了宋朝以来刊刻的各种计算书籍,就是说既有自身著作,也对古籍做了一次整理。之后六年,程位又对《算法统宗》进一步删繁就简,写成《算法纂要》四卷,成为后世民间算家最基本的读本。另外,程位列出的计算书籍共51种,其中只有15种还有传本,其余非常遗憾的都已失传。

如今,我们都知道珠算,但鲜有人知道《算法统宗》才是明清珠算的基础,这本书详述了传统的珠算规则,确立了算盘用法,完善了珠算口诀,开创了珠算计数的新纪元,同时程位还搜集了古代流传的595道数学难题并记载了解决方法,包括归除开平方﹑开立方等,因此被称为16—17世纪数学领域集成的著作,“集成计算的鼻祖”,以及“珠算之父”,英国学者李约瑟评价为:“在明代数学家当中,最引人注目的是程位”。

算盘最迟始于宋朝,在程位之前已有出现,那么程位的珠算有何意义呢?其实很简单,算盘相当于硬件,筹算是当时的软件,但筹算这套软件很不好用,可能对智商要求较高,于是程位根据算盘这个硬件编了一套全新的、高效的、简洁易学的、计算精确的系统。据说,上世纪制造时,没有计算机可以使用,很多时候采用算盘计算,由此可见程位的系统之可靠、计算之精确。

明朝末年,日本人毛利重能将其译成日文,开日本“和算”之先河。清代前期,该书又传入朝鲜、东南亚和欧洲,成为东方古代数学的名著。

除了留下数学巨著之外,程位还发明了一件如今家家备用的测量工具之一——卷尺。

1578年,张居正推行,其中一项是全国清丈土地,由于之前“古者量田较阔长,全凭绳尺以牵量”,效率低、强度高、差错,于是程位受到木工墨斗的启发发明了“丈量步车”——卷尺。相比如今的卷尺,“丈量步车”(见下图)显得较为庞,但从原理、构造、用途和用法来看,“丈量步车”就是现代卷尺的雏形,由木制的外套、十字架,竹制的篾尺,铁制的转心、钻脚和环等件组成,钻脚插在测量点,篾尺随意收缩测量,原理与现代卷尺别无二致。

在《算法统宗》第三卷中,程位详细记载了“丈量步车”的完整零件图、总装图、设计说明和改型说明等全套书面资料,在世界发明史上是相当罕见,有学者指出:“根据这套资料,世界上任何一个的木工都能很方便地仿制出来。”透过“丈量步车”不难看到,西方近现代所发明的卷尺,其实是站在程位的肩膀上的进一步改进而已。

谈及明朝晚期之后的中西方科学交流,很多人惯性地会说“西学东渐”,这种说法没有错误,但如果只说“西学东渐”就不客观了,因为任何文明都是互相影响的,更何况文明数千年发明创造的积累,岂能在科学上对西方没什么影响,实际上与“西学东渐”同时进行的是“东学西渐”,当时的量发明创造与科学著作被传教士传播到了西方,包括朱载堉的十二平均律(钢琴音律理论基础)、宋应星的天工开物、李时珍的《本草纲目》、程位的卷尺等等。

让人遗憾的是,包括卷尺、牙刷、播种机等在内的很多古代科技产品,以及很多科技理论,如今很多人却以为都是西方对世界的原创贡献。

标签:明朝 程大位 算法统宗 算盘 数学



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