圖為周向宇院士在演講。陳健男 攝
“中國古代數(shù)學給了我們后世自信的底氣與骨氣?!苯眨谥袊茀f(xié)宣傳文化部主辦的“文明的燭火——中國科學文化探源主題講座”活動中,中國科學院院士、中國科學院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院研究員周向宇以“中國古代數(shù)學思想與成就”為題,探討中國古代數(shù)學的“源遠流長”“言約旨遠”。
演講從今年春晚魔術(shù)談起?!芭瓶此苹靵y,但無論何時、無論誰的牌,第一張牌與第五張牌都可以拼成同一張牌;同樣,第二張與第六張、第三張與第七張、第四張與第八張牌也分別能拼成同一張牌。”周向宇解釋說,這個周期性規(guī)律,就是這4對牌對應的兩個數(shù)字除以4都有同樣的余數(shù),這就是數(shù)學上的同余概念。
“七字箴言‘見證奇跡的時刻’,好運留下來,煩惱扔出去。藏起來的牌與最后留下的這張牌,可以拼成同一張牌!”講座現(xiàn)場,周向宇帶來了打印好的放大版“撲克牌”,帶領(lǐng)大家一起重溫2024年春晚上的撲克魔術(shù)。幾輪操作之后,周向宇引導同學們一步步揭示出魔術(shù)背后蘊含的規(guī)律。
“神奇魔術(shù)的背后是中國古代關(guān)于同余的數(shù)學思想與理論,包括‘物不知數(shù)’問題及孫子的‘神機妙算’‘中國剩余定理’等?!敝芟蛴钫f。
“勾股定理”是廣為熟知的數(shù)學原理。但很多人可能并不清楚,勾股定理及其證明在我國古代《周髀算經(jīng)》中就已經(jīng)有了系統(tǒng)完善的闡述。
“故折矩,以為勾廣三,股修四,徑隅五”。許多人據(jù)此以為商高只知道“勾三股四弦五”這一特例。周向宇闡釋了《周髀算經(jīng)》中的原文對于商高折矩思想的表述,以及商高對勾股定理的接續(xù)證明“既方之,外半其一矩,環(huán)而共盤,得成三四五。兩矩共長二十有五,是謂積矩”。商高通過“折矩”“既方之”(即“皆方之”)“環(huán)而共盤”“積矩”,提出了對一般矩形都適用的思想與方法,展現(xiàn)了定理證明之真諦,證明了勾方并股方與弦方有相同的等量表達——即兩個相等的勾股矩形加上邊長為勾股之差的方形,從而得到勾股定理,開啟了命題證明之先河。
周向宇認為,中國古代數(shù)學對中國語言也有重要影響,有關(guān)準、繩、規(guī)、矩、籌、策等說法都源于數(shù)學。如耳熟能詳?shù)摹安灰砸?guī)矩,不能成方圓”“以法律為準繩”等。
周向宇表示:“中國是數(shù)學起源地之一,中國古代數(shù)學作出了源頭性的貢獻,包括數(shù)論、代數(shù)、幾何、無窮與極限等,從而對華夏文明產(chǎn)生了重大影響,包括物質(zhì)文明和精神文明,中華文化從根基上是非常推崇數(shù)學的?!保ㄓ浾呤吩姡?/p>
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