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資陽(yáng)名人

數(shù)學(xué)泰斗秦九韶 敢于創(chuàng)新服務(wù)人民

時(shí)間:2020-07-17   瀏覽量:16495   來(lái)源:資陽(yáng)日?qǐng)?bào)

  秦九韶的“三斜求積術(shù)”。

  秦九韶,宋元數(shù)學(xué)頂峰的主要代表人物之一,與李治、楊輝、朱世杰并稱(chēng)中國(guó)十三世紀(jì)“四大數(shù)學(xué)家”,并寫(xiě)成了影響世界的數(shù)學(xué)名著--《數(shù)書(shū)九章》。秦九韶的一生雖命運(yùn)多舛、仕途坎坷,但他依舊心憂天下、體察民間疾苦,他天資聰穎又敢于創(chuàng)新,以自己淵博的學(xué)識(shí)服務(wù)于國(guó)家、社會(huì)與人民。

  數(shù)學(xué)領(lǐng)域的學(xué)霸泰斗

  秦九韶所著《數(shù)書(shū)九章》,是一部堪與《九章算術(shù)》相媲美的世界數(shù)學(xué)名著。如果說(shuō)《九章算術(shù)》標(biāo)志著中國(guó)古代數(shù)學(xué)理論的形成,那么《數(shù)書(shū)九章》則標(biāo)志著中國(guó)古代數(shù)學(xué)之頂峰,代表了世界數(shù)學(xué)發(fā)展的主流與最高水平,對(duì)世界數(shù)學(xué)的發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn)。

  中科院院士、著名數(shù)學(xué)家吳文俊評(píng)價(jià),秦九韶不只是系統(tǒng)地總結(jié)和發(fā)展了高次方程數(shù)值解法和一次同余組解法,還創(chuàng)立了相當(dāng)完備的“正負(fù)開(kāi)方術(shù)”和“大衍求一術(shù)”,亦代表了中世紀(jì)世界數(shù)學(xué)發(fā)展的主流與最高水平,比西方的同類(lèi)成果分別早 572 年、496 年。

  秦九韶的數(shù)學(xué)領(lǐng)先成就,還有其它諸多方面。如在代數(shù)學(xué)方面,改進(jìn)了線性方程組的解法,普遍應(yīng)用互乘相消法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直除法;在幾何學(xué)方面,提出已知三角形三邊之長(zhǎng)求其面積的等價(jià)于海倫公式的“三斜求積術(shù)”,以及天時(shí)、田域、測(cè)望、賦役、錢(qián)谷、營(yíng)建、軍旅、市物、天文、歷法、氣象、耕地?cái)U(kuò)展、利貸、度量衡以及貨幣流通、海外貿(mào)易等社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和軍事活動(dòng)中的數(shù)學(xué)問(wèn)題的研究。其在中世紀(jì)數(shù)學(xué)領(lǐng)域所創(chuàng)立的偉大成就和對(duì)世界數(shù)學(xué)發(fā)展的卓越貢獻(xiàn),奠定了他在中外數(shù)學(xué)史上的崇高地位。

  在中國(guó)古代數(shù)學(xué)家中,秦九韶是唯一受到被西方科學(xué)史界尊稱(chēng)為“世界科學(xué)史之父”的美國(guó)著名科學(xué)史家喬治·薩頓(G·Sarton,1884~1956)贊譽(yù)的,他說(shuō)(秦九韶)是“他那個(gè)民族,他那個(gè)時(shí)代,并且確實(shí)也是所有時(shí)代最偉大的數(shù)學(xué)家之一”。

  服務(wù)人民的數(shù)學(xué)大師

  秦九韶在中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)領(lǐng)域不僅僅是一位學(xué)霸泰斗,還是一位善于繼承、敢于創(chuàng)新、勇于把研究的數(shù)學(xué)成果服務(wù)于國(guó)家、服務(wù)于社會(huì)、服務(wù)于人民的數(shù)學(xué)大師。

  當(dāng)時(shí),天文、歷法、氣候、雨雪預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)的豐歉、民生存亡,對(duì)于抵御外來(lái)入侵、平抑蠻夷、戍邊屯兵、行軍打仗至關(guān)重要。寶慶元年六月(公元1225年),秦九韶隨父潼川守郡。在潼川府的社會(huì)實(shí)踐中,秦九韶開(kāi)始運(yùn)用數(shù)學(xué)廣泛研究天文、歷法,觀測(cè)氣象,探尋科學(xué)計(jì)算降雨量和降雪量的正確方法。在此期間,秦九韶發(fā)現(xiàn)南宋朝廷推行的測(cè)算雨量、雪量的方法是錯(cuò)誤的,“積以器移”是令人啼笑皆非的怪現(xiàn)象,他嚴(yán)厲批評(píng)這種采取同一次降雨或降雪,用不同的量雨器、量雪器的方法,其所測(cè)得出的計(jì)算結(jié)果,實(shí)際是一個(gè)不準(zhǔn)確或者說(shuō)是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。

  經(jīng)過(guò)不斷地研究嘗試,秦九韶運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,推出“天池測(cè)雨”、“圓罌測(cè)雨”、“峻積驗(yàn)雪”和“竹器驗(yàn)雪”等科學(xué)計(jì)算降雨量和降雪量的方法。實(shí)踐證明,秦九韶推出的科學(xué)計(jì)算方法,獲得計(jì)算雨雪量、氣象預(yù)報(bào)等數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的,尤其是秦九韶發(fā)明的雨量器、雪量器,才是科學(xué)測(cè)試計(jì)算雨雪量的工具。

  由此,數(shù)年之后,宋理宗詔諭秦九韶覲見(jiàn),秦九韶成為了中國(guó)古代唯一與皇帝直面奏對(duì)的偉大數(shù)學(xué)、天文、氣象、歷法學(xué)家。宋理宗還頒布詔令,在南宋州郡使用秦九韶發(fā)明的“天池盆”“圓罌”“竹蘿”等雨量器、雪量器,觀測(cè)和計(jì)算雨雪量。

  秦九韶發(fā)明的“天池盆”是世界文化史上現(xiàn)存最早記錄的雨量器、雪量器。而歐洲直到明崇禎己卯年(公元1639年),才有卡士戴里(B. Castelli)首創(chuàng)雨量計(jì)的使用,比中國(guó)要晚近 400 年。秦九韶用“平地得雨之?dāng)?shù)”量度雨水,是世界最早為雨量測(cè)定而奠定基礎(chǔ)科學(xué)理論的科學(xué)家。2010年3月28日,南京 “中國(guó)北極閣氣象博物館”正式開(kāi)館,不僅濃墨重彩介紹了秦九韶在天文、歷法、農(nóng)事、氣象等方面作出的卓越貢獻(xiàn),還在館內(nèi)雕塑了高大的秦九韶像。(朱國(guó)強(qiáng))

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