江苏龙网

  1. 首页 > 生活 > >

名著典籍|中国古代数学与科技巅峰的宋朝，究竟有多发达？( 二 )


文章图片

文章图片

北方数学学术中心带头人李冶天元术的研究也比西方早了300多年 。李冶著有《测圆海镜》 ， 这本书的问世标志着“天元术”的成熟 。四元术 ， 是天元术的推广 。四元是指"天、地、人、物"四元 ， 相当于说四个未知数x,y,z,w 。天元术是求解带有一个未知数的方程的方法；而四元术则是求解带有四个未知数的方程组的方法 。此后 ， 元朝郭守敬编撰《授时历》 ， 使用“天元术”求周天弧度 ， 又用“天元术”来解决水利工程中的计算问题 ， 都收到了良好的效果 。“天元术”很快发展为“二元术”、“三元术” ， 以至朱世杰的“四元术” ， 像《射雕英雄传》中瑛姑出的数学题 ， 就有一道是四元术的题目 。
宋朝数学的发展得益于当时社会和科技的整体发展 ， 宋代官僚制度日臻完善 ， 国家机构门类繁多 ， 政府在很大程度上参与了科学活动 ， 例如由苏颂领衔进行的修造水运仪象台工程 。同时 ， 印刷术的发明也起到了促进的作用 ， 北宋元丰七年 ， 负责国家文书档案管理的秘书省印刷了《九章算术》等十部算经 ， 这是世界上首次出现的印刷本数学著作 。宋元数学家贾宪、李冶、杨辉、朱世杰的著作 ， 大都在成书后不久即刊刻 。数学著作借助印刷术得以空前广泛的流传 ， 对传播普及数学知识 ， 其意义尤为深远 。
一般来说 ， 数学繁荣的时期 ， 工程技术水平都会很高 。
在天文方面 ， 北宋是中国传统天学的一个供奉时期 ， 共计有大型浑仪6座 ， 每座重量都达10吨左右；北宋还先后7次进行大规模的恒星实测 ， 这些都是前所未有的天文活动 。水运仪象台浑象一昼夜自转一圈 ， 不仅形象地演示了天象的变化 ， 也是现代天文台的跟踪器械 — 转仪钟的祖先；其中首创的擒纵器机构是后世钟表关键部件的原型 。
名著典籍|中国古代数学与科技巅峰的宋朝，究竟有多发达？
文章图片

文章图片

在测绘方面 ， 如 “华夷图”、“禹迹图”、“地理图”和“九域守令图”等在当时都极具先进性 。例如“禹迹图” ，刻石于南宋绍兴六年 ， 比例尺1：4500000 ， 是目前所见时间最早的画方地图 ， 所绘河流及海岸线精确 ， 是当时世界上最杰出的地图 ， 这与数学的发展密不可分 。
名著典籍|中国古代数学与科技巅峰的宋朝，究竟有多发达？
文章图片

文章图片

在工程技术方面 ， 宋代造船业从设计到施工 ， 已积累了较丰富的经验 ， 有了科学化的工作程序 。能把载重作为设计指标量化 ， 当时设计船舶主要以载重多少石为准 ， 再依据行江航海等实际需要 ， 计算长度、宽度等等数据 ， 画成“船样”图纸 。并且估算用料若干 ， 人工若干 ， 共计造价若干 ， 以便官府支拨钱粮 。如果没有纯熟的数学和工艺水平 ， 显然无法实现 。
在宋代 ， 尤其是南宋时期 ， 因为陆上丝路被西夏阻绝 ， 倒逼南宋开发海上航线 。在现实需求的刺激和科技基础扎实的前提下 ， 南宋的造船技术高度发达 ， 说是当时世界上造船技术最好的国家也不过分 。
当时南宋的商船体积庞大 ， 大一些的船只长四十余米 ， 宽有十五米以上 ， 这一体量在古代木结构船只中确实不小 。而除了大之外 ， 技术先进也是南宋商船的重要特点 ， 除了配备指南针这种当时世界先进的导航设备 ， 还有 "水密隔仓技术"的应用 。在南宋的船只中 ， 人们会在水线以下的船舱中加装隔板 ， 将船舱分隔成多个部分 。这样 ， 在船只航行过程中 ， 就算有某个部位因触礁而破损进水 ， 进水区域会被限制在某个船舱 ， 而不会使得整条船沉没 ， 这对于航行安全来说十分重要 。这一技术即使在现在也被广泛应用于船舶制造中 。


推荐阅读


上一篇：燕国|三国时期其实还有第四个国家，存在时间比刘备的蜀国还长！

下一篇：名著典籍|灿若星河的南充名人