关于数学思想我们知道多少?
体系形成的《九章算术》,由246个与实际生活密切相关的应用题及其解法所构成,分为方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股等九章,内容涉及初等数学中的算术、代数、几何等,包括分数概念及其运算、比例问题的计算、开平方和开立方的运算、负数概念、正负数加减运算、联立一次方程的解法等。从逻辑的角度看,《九章算术》与《周易》之间似乎并没有直接的关系。然而,魏晋时期的著名数学家刘徽在为《九章算术》作注时却说:“徽幼习《九章》,长再详览,观阴阳之割裂,总算术之根源。探赜之暇,遂悟其意。是以敢竭顽鲁,采其所见,为之作注。”〔1〕(序)?也就是说,刘徽是通过《周易》的阴阳之说“总算术之根源”,从而明白《九章算术》之意,并为《九章算术》作注。显然。在刘徽看来,《九章算术》与《周易》有着密切的关系。?
在这一基础上,刘徽进一步认为,古代数学的产生可以追溯到包牺氏画八卦。他在《九章算术注》的“序”中说:“昔在包牺氏始画八卦,以通神明之德,以类万物之情,作九九之数,以合六爻之变。暨于黄帝,神而化之,引而伸之,于是建历纪、协律吕,用稽道原,然后两仪四象精微之气可得而效焉。”刘徽认为,数学是包牺氏为了“合六爻之变”而发明的,后来经由黄帝的进一步发展,以发挥《周易》“两仪四象”的功效。
数学的产生是否真的源于《周易》,伏羲是否“作九九之数”,这是需要用历史事实来证明的问题。刘徽简单地断定伏羲作九九之数,很容易使我们联想起《易传》中把远古时期的许多技术发明,包括鱼网、耒耜、市场、船、车、门、杵臼、弧矢、宫室、棺椁、结绳记事等11项,看作是当时圣人效法卦象而作;其中最早的是包牺氏“作结绳而为罔罟,以佃以渔,盖取诸离”?〔2〕(《系辞下传》)?。由此可见,刘徽所谓伏羲作九九之数的观点很可能是受到《易传》的影响。?
继刘徽之后,古代数学家大都认同数学源于《周易》的说法。宋朝时期著名数学家秦九韶的数学著作《数书九章》系统地总结和发展了高次方程数值解法和一次同余组解法,提出了相当完备的“正负开方术”和“大衍求一术”,达到了当时世界数学的最高水平。?〔3〕(上集“秦九韶”)?在论及数学的起源问题时,秦九韶说:“周教六艺,数实成之。学士大夫,所从来尚矣。……爰自河图、洛书闿发秘奥,八卦、九畴错综精微,极而至于大衍、皇极之用,而人事之变无不该,鬼神之情莫能隐矣。”?〔4〕(序)?他认为,数学的起源可以追溯到“河图洛书”、“八卦九畴”,仍然把数学的起源归于《周易》。?
元朝时期著名数学家朱世杰的《四元玉鉴》论述了多元高次方程组的求解和高阶等差级数等方面的问题,被美国科学史家乔治· 萨顿(G. Sarton)称为“中国数学著作中最重要的一部,同时也是中世纪最杰出的数学著作之一”?〔5〕?。该书的“前序”由他的好友莫若所作,其中说道:“数一而已。一者万物之所从始,故易一太极也。一而二,二而四,四而八,生生不穷者,岂非自然而然之数耶?河图洛书泄其秘,《黄帝九章》著之书,其章有九,而其术则二百四十有六,始方田,终勾股,包括三才,旁通万有。”?〔6〕?同样认为数学最早源于“河图洛书”。?
明朝末期的数学家程大位所撰的《算法统宗》是珠算著作,流传久远。该书的“首篇”有:总说、河图、洛书、伏羲则图作易图、洛书释数、九宫八卦图、洛书易换数、黄钟万事根本图。其中“总说”说:“数何肇?其肇自图、书乎!伏羲得之以画卦,大禹得之以序畴,列圣得之以开物成务。凡天官、地员、律历、兵赋以及纤悉杪忽,莫不有数,则莫不本于《易》、《范》。故今推明直指算法,辄揭河图、洛书于首,见数有原本云。”?〔7〕(首篇)?与以往的数学家一样,程大位也认为数学起源于“河图洛书”,伏羲画卦。他还在“书《直指算法统宗》后”说:“数居六艺之一,其来尚矣,盖自宓戏宰世,龙马负图,而数肇端。轩后纪历,隶首作算,而法始衍。故圣人继天立极,所以齐度量而立民信者,不外黄钟九寸之管。”