林寿数学史数学的起源与早期发展
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第四讲:中世纪的东西方数学II1、印度数学(公元5-12世纪)公元前10-前3世纪称为印度的吠陀时期。
印度数学的繁荣鼎盛时期称为“悉檀多”时期(公元5-12世纪),是以计算为中心的实用数学的时代,数学贡献主要是算术与代数,出现了一些著名的数学家。
1.1阿耶波多(公元476-约550年)在印度科学史上有重要影响的人物,最早的印度数学家,499年天文学著作《阿耶波多历数书》传世,最突出之处在于对希腊三角学的改进和一次不定方程的解法。
1.2婆罗摩笈多(598-约665年)628年发表21章的天文学著作《婆罗摩修正体系》,其中第12、18章讲的是数学,分数成就十分可贵,比较完整地叙述了零的运算法则,丢番图方程nx^2+1=y^2求解的“瓦格布拉蒂”法。
1.3婆什迦罗Ⅱ(1114-1188年)印度古代和中世纪最伟大的数学家、天文学家,1150年古印度数学最高成就《天文系统之冠》,其中有两部重要数学著作《算法本源》、《莉拉沃蒂》。
由于印度屡被其他民族征服,使印度古代天文学和数学受外来文化影响较深,但印度数学始终保持东方数学以计算为中心的实用化特点。
2、阿拉伯数学(公元8-15世纪)背景:阿拉伯简况。
9-15世纪阿拉伯科学繁荣了600年,创立了文化中心巴格达。
在世界文明史上,阿拉伯人在保存和传播希腊、印度甚至中国的文化,最终为近代欧洲的文艺复兴准备学术前提方面作出了巨大贡献。
2.1 早期阿拉伯数学(8世纪中叶-9世纪)阿尔·花拉子米(783-850年)智慧宫的领头学者,820年出版《还原与对消概要》,被奉为“代数教科书的鼻祖”,使得花拉子米成为中世纪对欧洲数学影响最大的阿拉伯数学家。
花拉子米的另一本书《印度计算法》。
阿尔·巴塔尼(858-929年)最重要的著作《历数书》,发现地球轨道是一个经常变动的椭圆,创立了系统的三角学术语,对中世纪欧洲影响最大的天文学家。
2.2 中期阿拉伯数学(10-12世纪)奥马·海雅姆(1048-1131年)编制了中世纪最精密的历法“哲拉里历”,在代数学方面的成就集中反映于《还原与对消问题的论证》(1070),最杰出的贡献是研究三次方程根的几何作图法,提出的用圆锥曲线图求根的理论。
数学史的起源与早期发展数学史是研究数学发展历史的学科,是数学的一个分支,也是自然科学史研究下属的一个重要分支。
和所有的自然科学史一样,数学史也是自然科学和历史科学之间的交叉学科。
“不了解数学史就不可能全面了解数学科学;不了解数学史,就不可能全面了解整个人类文明史”,可见数学史的重要性,因此学习数学史已成了我们数学师范生必不可少的部分。
下面我们来了解一下数学史的起源与早期发展。
(一)数与形概念的产生人类在蒙昧时代就已具有识别事物多寡的能力,从这种原始的“数觉”抽象的“数”概念的形成,是一个缓慢的、渐进的过程。
原始人在采集、狩猎等生产活动中慢慢地发现原来事物之间存在着某种共通的东西,即它们的单位性。
同样,人们会注意到其他特定的物群,例如成双的事物,相互间也可以构成一一对应。
这样就产生了数的初步概念-----一定物群所共有的抽象性质。
当人们对数的认识越来越明确的时候,他们感到有必要以某种方式来表达事物的这一属性,于是导致了记数。
最早可能是手指计数,随着社会生产力的不断发展,手指计数已经不能满足人们生产活动的需要,进而出现了石子计数,但是记数的石子堆很难长久保存信息,于是又有了结绳记数和刻痕记数。
所谓结绳记数是指在一根较粗的绳子上栓系涂有颜色的细绳,再在细绳上打各种各样的结,不同的颜色和结的形状表示不同的事物和数目。
结绳方法不仅在中国而且在世界其他许多地方都曾使用过,而日本琉球岛的居民至今还保持着结绳记事的传统。
而当到了黄帝、尧舜时代(约公前2491年一前2042年),创制了从一到十的数码字,随着社会生产力的发展,人们在生产实践中,逐渐感到“结绳记事”已不能适应生产发展的需要,于是便开始向“书契记数”的时代迈进。
又经历了数万年的发展,直到距今大约五千多年前,终于出现了书写记数以及相应的记数系统。
下面是按时代顺序列举的世界上几种古老文明的早期记数系统:古埃及象形数字(公元前3400年左右)------巴比伦的锲形数字(公元前2400年左右)------中国甲骨文数字(公元前1600年左右)------希腊阿提卡数字(公元前500年左右)------中国筹码数码(公元前500年左右)------印度婆罗门数字(公元前300年左右)------玛雅数字(?)。