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《周髀算经》:数学亦是哲学

    我国不仅是在医学文学上有很古老的典籍,其实在数学上,也曾是世界的领跑者。今天我们说的《周髀算经》,就是世界上最早的数学书之一。

    《周髀算经》简称《周髀》。它在唐代被收入《算经十书》当中,并为《十经》之首。“周”就是圆,“髀”就是股。关于这本书的作者,一直没有定论,一般认为是周公所做,上面记载了周公与商高的谈话,成书时间也不确定,应该是在两汉之间或者是西汉时期。

    在《周髀算经》中,有关于勾股定理的最早文字记录,即“勾三股四弦五”,也被称为“商高定理”。但这一定理的出现时间还可以往前推移。《周髀算经》中采用了最简便可行的方法,来确定天文历法,揭示日月星辰的运行规律。这本书中有计算地球与太阳之间的距离的方法,由于当时的人并不知道地球是圆形的,加上设备简陋,算出来的数据与现在的科学测量结果有很大的差距。但是他们的运算方法是完全正确的,这是古人很了不起的地方。

    《周髀算经》中还记录了四季更替、气候变化,并且推理出南北有极,昼夜交替的原理,这些都为农业生产提供依据。自此以后,历代数学家无不以它为参考,在它的基础上创新和发展。


【《周髀算经》名句】

天不可阶而升,地不可得尺寸而度。

解决:不可以通过台阶和楼梯来测量天的高度,不可以通过尺寸来测量大地的广度。

这是《周髀算经》开篇周公向商高询问的话。周公听说商高精通数学,就拿天地的事情来询问他。古人很早就对天地的形状和大小做过探讨,人类就是在这种不断的追问中,逐步认识自然,了解自然的。虽然商高的回答没有解决真正的天地大小问题,但是他的思想指导着后人继续探索。科学,往往就是从询问开始的。

【《周髀算经》故事】

天圆地方

    在《周髀算经》中,商高说“天圆地方”。那么什么是“天圆地方”呢?

    古人认为天与地最初是连在一起的,把天地未分的时候称为太极,后来才分出了天地,也就是阴阳两极。由于日月等天体都是在周而复始、永无休止地运动,而大地一直默默地承载着我们,如一个方形的物体静止稳定,于是古人就认为“天圆地方”。

    在自然界中,凡是圆形的物体都具有好动和不稳定的特点,比如日月;凡是方形的物体,都静止稳定,比如大地。因此古人将运动的“天圆”作为阳的象征,代表一切积极、主动的事物,而把静止的“地方”作为阴的象征,代表一切消极、被动的事物

    中国传统文化提倡“天人合一”,也就是说要效法自然,天圆地方的观点就是对自然的崇拜和尊敬。一方面运动变化,另一方面又收敛静止

    现存的天坛与地坛,就是遵循天圆地方原则修建的。天坛是圆形的,它的层数、台面的直径、四周的栏板都是单数,即阳数,以象征天为阳;地坛是方形,四面台阶都是双数,即阴数,以象征地为阴。在古代,就连普通百姓的家里,也常常在方形小院中修一个圆形水池,或者在两院之间修一个圆形的月亮门,这些都是天圆地方的体现。天圆地方的观念,已经深深地融入了古人的生活当中。


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