古代数学家是如何学习数学（看剧都忍不住做数学题）

最近，《天才基本法》这部电视剧在网上大火，

剧情讲述了两位数学天才，经历了双时空之旅，

为了追寻热爱和真理拼尽全力的故事。

而男女主回到过去，主要的任务竟然就是要加入奥数训练营。

这让很多本来冲着复杂的剧情故事和甜美爱情线去看剧的观众们，在两集后便不受控制的加入了主角们的做题阵营，纷纷沦陷。

网友直呼：

"跟着做小学奥数题，完美掉进错误答案，从小到大这么多年数学教育白受了。”

果然中国人对数学是埋在DNA里的条件反射，

这也直接再次把这门代表了人类究极智慧的伟大学科顶上了热搜。

这也实在不能怪网友，

是的，没有一个接受过九年义务教育的中国人能够拒绝数学。

在中国这片神奇的大地上，从来就不缺数学天才。

那么中国古代的数学家到底有多牛呢？

01

秦九韶：天才数学家有多厉害

当我们拨开层层迷雾，放眼辉煌的中国古代数学史，以对现代数学影响力而言，大约只有秦九韶一人可以称得上天才。

因为中国数学中只有他的大衍求一术，仍然被现代数学所保留。

作为“官二代”的秦九韶，

在小时候就有机会饱读诗书，算得上天资聪颖，生活也十分安稳。

不过在1219年，他的父亲秦季槱在哗变军队入侵巴州的时候，弃城而逃。

一直逃亡到南宋的都城临安，后来他的父亲还在这得到升职，做了工部郎中和秘书少监。

在这期间，可以说是秦九韶的才华得到丰富和润色的一段好时光。

他不仅学识渊博，而且还精研了星象、音律、诗词、营造之术，就连弓、剑、营造之术也有不浅的造诣！

可以说，传统“六艺”中除了礼，他基本占全了！

也不知道上帝给他关上了哪一扇窗，

可以称得上是实打实的才艺青年。

他在1247年完成著作《数书九章》，其中的大衍求一术（一次同余方程组问题的解法，也就是现在所称的中国剩余定理）、三斜求积术和秦九韶算法（高次方程正根的数值求法）是有世界意义的重要贡献。

表述了一种求解一元高次多项式方程的数值解的算法——正负开方术。

我国数学史家梁宗巨曾评价：“秦九韶的《数书九章》（1247年）是一部划时代的巨著，内容丰富，精湛绝伦。

特别是大衍求一术（不定方程的中国独特解法）及高次代数方程的数值解法，在世界数学史上占有崇高的地位。

那时欧洲漫长的黑夜犹未结束，中国人的创造却像旭日一般在东方发出万丈光芒。

02

祖冲之：我可不只是画了个圆

祖冲之是我国杰出的数学家，科学家，宋文帝元嘉六年出生于建康（今南京）。

其祖父祖昌任刘宋朝大匠卿，是朝廷管理土木工程的官吏，父亲祖朔之做“奉朝请”，学识渊博，常被邀请参加皇室的典礼、宴会。

话说回来，有这样的家境，

祖冲之从小就受到了良好的教育，

天文、数算、文学，可以说样样精通，在青年时代就有了博学的名声。

所以说学霸基因果然是可以遗传的。

其博学的名声很快传到了当时宋朝梁孝武帝的耳中，邀请祖冲之前往国家最高学术研究机构总明观潜心治学。

总明观，相当于现在的中国科学院。

当然，那时候的学术研究可不是现在这样，分为数理化生社科等，

而是分设文、史、儒、道、阴阳共五门学科。

在总明观研究时，祖冲之接触到了大量的学术典籍，这也为他后面取得的一系列学术成就奠定了极为扎实的基础。

建康任职期间，祖冲之又专注机械制造，发明一日百里的“千里船”和“木牛流马”、水碓磨（利用水力加工粮食的工具）、漏壶（计时器）和巧妙的欹器（一种有趣的容器）。

祖冲之算出圆周率的数值介于3.1415926和3.1415927之间，约分为3.1415926，即精确到小数点后第7位。

这个数值，后人称之为“祖率”。

祖率的发现有很大的现实意义。涉及到一切圆的问题，都要通过圆周率来近似计算，而祖率则将近似的精确度大大提高。

这样，在度量衡，容器制作方面，中国古人有了更为准确的标准。

因为这一成就，祖冲之被世界纪录协会记为世界上第一位将圆周率精确到小数点后第7位的科学家。

而这一记录，直到16世纪才由阿拉伯数学家阿尔·卡西打破。那已经是千年后的未来了。

1967年，国际天文学家联合会把月球上的一座环形山命名为“祖冲之环形山”，可以说是极高的荣誉了

03

刘徽：我和《九章算术》那些事儿

刘徽，生于225年—295年，生活在中国的魏晋时期。

这个时期其实很微妙：

一来，国内三国两晋南北朝还是个相对分裂的时期，人们生活没有之前的两汉或者之后的隋唐那么安稳。

二来，古希腊的数学黄金时期已经落幕了大概300多年。

从这几方面来看，这个时期怎么也不像是能孕育出刘徽这种人的时间。

毕竟盛世出大家，乱世混草莽，

但历史还就是这么凑巧，刘徽即使顶着这样一个不利的时代背景，依然做出了许多令人敬佩的成就。

《九章算术》相信大家都不陌生吧，

《九章算术》之于东方数学的意义，大体相当于《几何原本》之于希腊、欧洲数学。

这可以说是我国一部世界性的历史名著，

早在隋唐时期就传入了日本、朝鲜等国，也随着丝绸之路前往了欧洲，名扬海内外。

而刘徽对先秦时期的《九章算术》又进行了一定的整理，并对其中一些落后或者有瑕疵的地方进行改进、注释，以供后人更好地学习。

我们现在看到的《九章算术》，大都是刘徽注解后的版本。

这可是一个很伟大的创举，别看只是小小的一个注解。

就好像学习一门数学课，教科书编的乱七八糟，上课听得头昏脑涨，

然后一个学霸过来，给你把整本书的知识体系清晰的理了出来，甚至还对部分难点重点做了一些解释，并给出一些更加简单高效的解题方法。

而刘徽就是这么一个学霸级的人物，整个把《九章算术》梳理了一遍，在许多地方给出自己更详细的解释，方便其他人学习，研究，

可谓是“为往圣继绝学，为万世开太平。”

刘徽整理了整个秦汉时期的数学知识，奠定了中国古代数学的整体框架。

他最大的贡献是总结了线性代数的整体计算框架，大体上类似希腊数学中的欧几里得。

当然刘徽还有许多巨大的数学成就，比如不定方程的解，割圆术算圆周率，中国剩余定理等等。

不过相对来说，还是《九章算术注解》的名头更大一些。

刘徽是中国古代数学的奠基人之一，这点毫无疑问。

《九章算术》是中国古代的一部数学巨著，这点也毋庸置疑。

要知道《九章算术》里关于圆面积的求法一律采用古法的“周三径一”（π=3），这是不够准确的。

而刘徽在《九章算术》“圆田术”中利用割圆术计算圆周率，开创了中国数学发展史上圆周率研究的新纪元。

古希腊的穷竭法与古代的割圆术极为相似，刘徽的割圆术虽然比古希腊的穷竭法要晚几百年，

但他的成就超过了和他同时代的数学家。

04

王文素：数学家只是我的副业

你敢相信，明朝数学第一人，微积分导数发现者，

竟是一位山西商人？

宋元时期的中国数学是非常发达的，但对于明朝数学，流传这么一个观点，

即“近史期算学，自明初至清初约当公元1367年迄1750年，前后约400年……民间算学大师又继起无人，是称中算沉寂时期”，

“明代中叶以后，出版了很多商人所写的珠算读本，对比较高深的宋元数学只能付之阙如，中国古代传统数学到明代几乎失传”。

然而事实并非如此，明朝还有一位鲜为人知的大师，

此人叫王文素。

自古晋商多儒商，

王文素出生于中小商人家庭的王文素，受所处社会及家庭影响，自幼颖悟，涉猎书史，诸子百家，无所不知。

尤长于算法，留心通证，以一生之精力，完成了一本50万字的数学专著——《算学宝鉴》，

其中成就让人目眩神迷：

解高次方程的方法，比英国的霍纳、意大利的鲁非尼早200多年。

在解代数方程上，走在牛顿、拉夫森的前面140多年。

对于17世纪微积分创立时期出现的导数，他在16世纪已率先发现并使用。

《算学宝鉴》中的“开方本源图”独具中国古代数学传统特色，国外类似的图首见于法国数学家斯蒂非尔1544年著的《整数算术》一书，

比《算学宝鉴》迟20年且不够完备。

王文素在解法中所用名词术语、演算程序，基本上与宋元数学一致，并有所发展和创新。

他也是继宋杨辉、秦九韶和元朱世杰后明代最杰出的数学巨匠，

《算学宝鉴》是代表明代数学中兴的最高水平的数学巨著。

王文素的数学成就是中国数学史连续性的有力证据。

这一数学巨著，为后人留下了宝贵的财富，直至清朝，《算学宝鉴》在中国古典数学书中也是独一无二的，可称之为中国算史之最。

努瓦列斯曾说：“数学家本质上是个着迷者，不迷就没有数学。”

数学是中国古代科学中一门重要学科，正是因为有这些天才数学家们，其发展才能源远流长，成就辉煌。

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