国际奥数包揽金牌:中国人的数学,为何这么厉害?
《史记·留侯列传》中,记载了郦食其劝说刘邦封立六国、张良分析理由并加以阻止的场景,当刘邦兴致勃勃对张良讲述郦食其的观点时,张良答道:“臣请藉前箸为大王筹之。”随即用筷子充当算筹,为刘邦一一数出利弊,这一幕被称为“运筹借箸”。“运筹”原本指用算筹计算,衍生出经略谋划之意,“运筹帷幄之中,决胜千里之外”,就是刘邦后来对张良的评价。现代应用数学学科中的Operations Research引入中国时,也被译为“运筹学”。
在我国古代,数学通常被称为“算学”。算筹——形如筷子的小棍,是先人使用数千年的“计算器”,其运用法则蕴含着中国古代数学中基本的位值思想、表达形式和计算方法,影响不可谓不深远。尽管随着时间推移,算筹在元代以后逐渐淡出,但在它基础上衍生出的算盘和“苏州码”沿用至近现代。
算筹:演天地之数
算筹又名算子、筹策,它究竟在何时出现已不可考。《易经》记载:“上古结绳而治。”可以看作一种最原始的记录事件兼计数方式,其他古文明中亦有应用。在此基础上,先民逐渐研制出更便于使用的计算工具。
南美洲印加人曾用于记事的“奇普”(Quipu),是将多根打结的绳子系在同一根横向绳索的下方,不同形状的绳结可以代表不同数字,也可以用来计算总数,不同颜色则代表时间、物品等复杂信息。
《史记·历书》记载:“黄帝使羲和占日,常仪占月,臾区占星气,伶伦造律吕,大桡作甲子,隶首作算数,容成综此六术而著调历。”虽然隶首为上古传说中的人物,但也可一窥“算数”历史之悠久,并且是为满足人民的实用需求而诞生的。
晋代人整理的《逸周书》中有“卑辞而不听,□财而无枝”之语,有研究者认为,“枝”指的是周代使用的算筹雏形。早期的算筹可能是使用取材方便的竹棒、树枝随意为之,“算”“筹”“策”等字都体现出它的质地。用来盛算筹的容器,叫做“中”,《周礼》中记载“凡射事,饰中,舍算”,后世有注“中,所以盛算也”,它很可能也是竹子制成的筒状容器。
在春秋时期,算筹的使用已经相当普遍,《论语》中有“斗筲之人,何足算也”,《老子》也提到“善计者不用筹策”。1954年,在湖南左家公山的楚国墓葬里出土了40根竹算筹,是目前已知最早的算筹实物。在《汉书·律历志》中,明确了它的制作规范:“其算,法用竹,径一分,长六寸,二百七十一枚而成六觚,为一握。”换算成今天常用的单位,就是直径约0.23厘米、长约13.8厘米的直棒,一套共271根,叫做“一握”,可以放在一个六边形的容器里。
古人常用的算筹除了竹制,亦有金属制、骨制、玉石制。横截面不仅有圆形,也有不易滚动的长方形。《晋书·王戎传》中,用“每自执牙筹,昼夜算计”描述王戎“积实聚钱”的勤奋程度。宋代《邵氏闻见后录》描写了略为灵异的一幕:“盗夜发咸阳原上古墓,有火光出,用剑击之,铿然以坠,视之,白玉帘也。岂至宝久埋藏欲飞去邪?既击碎之,有中官取以作算筹。”古人用帘,需能随意舒卷,因此白玉帘可能不是整片的白玉,而是由多条磨细的玉棒连缀而成,正适合做算筹。
古人为了携带方便,通常将算筹放在一个布袋里,挂在腰带上,这个布袋亦名“算袋”。《旧唐书·舆服志》规定,“一品以下文官并带手巾算袋”。连海中的乌贼也因为外形略似有飘带的袋子,被古人认为“秦皇东游,弃算袋于海,化为此鱼”。
我国胶州湾以南的海域有一种珊瑚纲无脊椎动物沙箸海鳃(Virgularia sp.),因为躯干主体部位呈细长笔直的圆柱形,很像一根算筹,古人称之为“越王余算”,并创造了相关传说:“昔晋安越王渡南海,将黑角白骨作算筹,其有馀者,弃于水中而生此,故叶白者似骨,黑者似角。
纵横布筹,算无遗策
算筹应当如何表达数字和做计算?或许有人会联想起一个经典的笑话:老师教学生写字,讲“‘一’字画一横,‘二’字画两横,‘三’字画三横”,学生马上觉得自己都学会了。父亲让他给姓“万”的人写封信,他画了一天还没画完道道。
看上去像一根根小棍的算筹,要怎么表达数字呢?难道也像这个故事里的学生那样,表达数字“一”摆一根,数字“十”摆十根,数字“万”摆一万根吗?其实,古代的算筹记数依据是“位值制”记数法,即每个数字所表达的数值不仅取决于它本身,而取决于它在记数中所处的位置,这样就能够用较少的符号表达较大的数。算筹的位值制记数法建立在十进制基础上,即每满十数进位,相比于二十进制、六十进制,这种进位制的应用最广泛,我们今天使用的运算法则也是基于十进制的。
至迟在春秋时期,我国的十进位值制已经成熟。《墨子·经下》中提到:“一少于二,而多于五,说在建。”意思是,如果一和二都位于个位,一比二小;但如果一位于十位及以上,它代表的数字就比位于个位的五大。《左传·襄公三十年》记载,晋国绛县老人自称“臣生之岁,正月甲子朔,四百有四十五甲子矣,其季于今,三之一也”。意思是他出生以来经历了445个甲子日,最后一个甲子日是20天前。官吏询问大臣他应该有多少岁,师旷说:“73年。”史赵则给出了一个字谜:“亥有二首六身,下二如身,是其日数也。”答案也是73年。“亥”字的篆体上有二横,下面是三个“人”字,形同“六”字,如果把上面的“二”移到下方,就成了“二六六六零”,将天数折合为年就是73年。(如果是2666天,和现实不符)
约成书于公元3世纪前的《孙子算经》记载了基本的算筹记数法则:“凡算之法,先识其位。一纵十横,百立千僵,千十相望,万百相当。”
“一纵十横,百立千僵”直观地说明了算筹采用的纵式和横式两种记数方法,个位用纵式,十位用横式,百位再用纵式……这样相邻数位纵横交替摆放,避免数位太多时发生混淆。从1到5的数字可以直接摆放对数目的算筹,如果要用算筹表达从6到9的数字,则不需要摆和数字一样多的根数,而是先摆一根代表5,再在和它垂直交叉的方向放上1到4根,就可以分别代表从6到9的数字。算筹中没有表达“零”的字符,用空位代替0。《夏侯阳算经》概括为“满六已上,五在上方,六不积算,五不单张”。
算筹摆位的时候,高位在左,低位在右,和现代的阿拉伯数字相同。如果要摆数字“71824”,并不需要摆71824根,只需要在个位摆4根,十位摆2根,百位摆8根,千位摆1根,万位摆7根就可以。因此,现代认为,“算筹系统是世界上唯一只用一个符号的组合,表示任何十进位数字的系统”。
与之相比,其他古文明中的记数法则显得较为繁琐。比如,以古埃及的数字形式表达“3244”,需要写3个表达1000的文字、2个表达100的文字、4个表达10的文字和4个表达1的文字,并且外形各不相同。古希腊数字则是用不同的字母表达从1到9的数、10到90的十位数和从100到900的百位数,在书写数字时,将对应的字母写在一起,如写“241”就是将代表200的σ、代表40的μ和代表1的α三个字母并列。如果数字较大,则不利于计算和记录得数。
石刻上左栏中间表达数字为2,中下为2/3,底部为1/12;中栏中间表达数字为60,右栏顶部为1/30,中间为1/40。
用算筹做加法、减法,是按照从左到右的顺序,从高位到低位逐位相加、相减,随着加减的结果及时摆出对应位上的算筹,也可以直接在被加或被减的数字上操作,把每位数的结果摆成新的。乘除法也类似,以乘法为例,古人的做法是“上下相乘,实居中央”,先把乘数和被乘数按上下位置摆好,按从左到右的顺序用上面的数的第一位乘下面数的每一位,把乘得的积摆在上下两数中间,然后去掉上面的数的第一位,把下面的数往右移动一位;再用上面数的第二位乘下面数的每一位,把结果和中间的乘积相加……这样以此类推,直到计算完成。做除法是将被除数放中排,除数放下排,商数放上排,余数放在最下一排,刘徽《九章算术注》中定义,在上的筹称“实”,在下的筹称为“法”。
如果用算筹做涉及负数的计算,可以将算筹涂上不同的颜色,宋代使用红色的算筹表示正数、黑色的表示负数;如果使用同色算筹,就在数字最后一位斜放一根,以示区分。做小数计算的话,要将小数部分和整数部分区分开,南宋秦九韶采用的方式是在个位数下记单位名称,比如要计算天数,就在个位数下面标一“日”字。元代刘瑾则将小数部分整体下移一格。做分数计算时,和现代的分数表达形式一样上下摆放,《孙子算经》称在上的筹为“子”,在下的筹为“母”,这就是“分子”“分母”的由来。
算筹能够将每一步的计算结果清晰地表达出来,甚至连视力有障碍的人也能熟练运用它做计算,《梦溪笔谈》里记载了一位擅长算筹的盲人卫朴,“大乘除皆不下照位,运筹如飞,人眼不能逐。人有故移其一算者,朴自上至下手循一遍,至移算处,则检正而去”。体现出中国传统数学解决问题的“机械化”特点,即每一步骤都具有固定程序。除了四则运算,算筹还可以用来做开方、开立方,解高次方程、四元方程等,自先秦至宋代的诸多领先当时世界的数学成就,都离不开算筹的助力。作为我国古代数学的基石,它在推演历法、修建工程、计算人口和赋税等方面都发挥了重要作用。

昨天心情不好和瓜瓜赌气[悲伤]随后跑过来委委屈屈的说自己好伤心我把他微信拉黑 晚上下班做了他自认为最好吃的土豆和灌漳哄我开心 今天和妈妈谈起这些事豁然开朗,就像她说的遇到无法改变的事就改变自己让自己好受些,至于小柴也是夹在中间左右为难.男孩子也会委屈男孩子也需要哄男孩子也需要被好好照顾[抱一抱]有时候对方真的做的很好了,只是自己在钻牛角尖,如果理性一点就会发现他才是那个受害者,才是最应该委屈的人 ,但依旧义无反顾站在你面前遮风挡雨. 如果说,抛开外人,我们应该都不会被这些乱七八糟的情绪影响吧…

“人在做,天在看。如果我有这些违反道德、违反戒律的行为,天神、地神等众神肯定会知道,会将此事宣扬于世间,我顿时会臭名遍天下,所有的众生都会歧视我,将来我要堕落恶趣,要遭受无尽、难以忍受的痛苦。”有这种畏惧心,有这种愧疚的感觉,就是惭愧心。如果反复地这样思维,心中有强烈的惭愧之心,这种贪心、欲望自然就会消除,不会继续在相续中产生。

  有时候烦恼是很难对治的,尤其是这种欲望很难消除。但是我们有佛法,有方法,然后去运用,去转念,对治烦恼欲望一点都不难。其实念很好转的,这些方法虽然看起来简单,但是真正运用它,都是非常管用的。始终提起惭愧之心而修持,就能对治贪欲。

  经常这样反复地思维观修,一定能对治贪心,对治欲望,这是没有问题的。

还有一种方法:观污秽及臭气之相。这才是真正的不净观。

  不净观有顿时不净观和次第不净观两种,这里讲得很简单,但是两种方法都讲了。

  首先顿时观不净。女身是装有三十六种不净物的袋子,针对男身而言,若对女身生起贪心,就观女身是装有三十六种不净物的袋子。针对女人而言,就观男身是装有三十六种不净物的袋子。很多男女之间喜欢的要命,爱的死去活来,其实身体就是一个不净袋子。你看看,哪有干净的或真正可以接受的。若是将皮、肉、血、骨头、心脏、肺都堆在那里,你肯定会特别害怕,根本不可能接近;会觉得特别恶心,根本不可能去拿或碰。

  装有八万种细菌虫聚集的城市。它好比一个城市,但是这个城市里居住的都是细菌虫。现在医学发达了,通过仪器看,身内身外都是细菌,都是一种虫子,密密麻麻的,哪有一处干净的,哪有一处珍贵的?没有。

  如夏天腐烂狗尸里充满昆虫般。夏天已经腐烂的狗尸,充满了昆虫。把男身或女身观成这种东西,你还能生起贪心和欲望吗?不会的。为什么叫顿时观不净呢?就是把女身或男身直接观成这样不清净的东西。

  次第观不净。首先观尸体变成红色。当对异性生起贪心的时候,先观想把他(她)变成了一具没有灵魂的尸体。这个尸体慢慢变成了红色,然后依次长出脓疱,然后逐渐腐烂,然后发霉,上面有很多蛆虫,密密麻麻地在叮咬。这叫次第不净观。这样想,这样观,贪心就不会生起来,欲望就没有了。这是对治贪心,对治男女之间欲望的。

如果这样还无法对治贪心,就用第三种方法:观成敌人或冤家。

  一旦对某人生起贪心或欲望,很难控制的时候,就把对方观想成冤家,平时不用这样想。

  女人或男人是损害清净心最大的敌人,如果对异性生起了贪心,就要这样想:我是要保持清净的,而他是自己最大的敌人,因为相续被染污了,不清净了。

  杀害解脱之命的冤家,今生我得到了人身,闻到了佛法,皈依了,受戒了,在精进学修,现在出现了这样的对境,然后动心了,生起了贪心,他要夺走我的解脱之命。如果我继续贪欲,继续去做一些下劣的行为,我的解脱之命就断送了,他就是杀害我解脱之命的冤家,所以我要远离他。

  捶坏善根之苗芽的冰雹,下冰雹了,会捶坏农民的庄家。这个比喻是说,这个对境——异性如同冰雹,会捶坏我们的善根之苗芽。自己刚刚在相续中生起一点点善根,刚有一点点希求正法的欲望,就出现了这样的对境。如果继续贪着,自己善根之苗芽就会被捶坏。

  抢夺所有圆满福德的强盗,如果生起了贪欲心甚至去造业,圆满的福德会消耗穷尽,就相当于圆满的福德被强盗抢走了。

  障碍一切善根的魔女,阻碍脱逃轮回之苦的守狱姆。我们在轮回中相当于在监狱里,守狱姆就是看守监狱的人,他阻碍逃脱轮回,引起所有的烦恼皆生之搅乱姆,一切痛苦之根源,犹如地狱烧红的铁屋般。地狱烧红的铁屋千万不能接近。一旦接近了,就会变成焦炭。若是真的行动或者有这样的欲望了,不能再接近,不能再继续。否则你的解脱、智慧之命可能一下就会断掉,就会失去。所以一定要以正知正见对治,尤其是遇到对境的时候,以这些方法去对治。

  平时自己也有贪心和欲望,而且有些人贪心和欲望特别重。这样的人虽然没有遇到真正的对境,但是也可以去观想,去对治内心的贪着或欲望,这样贪着和欲望就会消失。这样慢慢反复观修,这些贪心和欲望就会彻底清净。

  若以此法还不能对治贪心,就用第四种方法:观欺惑之相。

  都是假象、虚幻的,比如幻化出形象圆满的男女或者牛马等各种事物,就像魔术师给我们变魔术一样,欺惑了许多人,但我们看不出来。以前有很多幻术师,他们幻化出来的男女、牛马等万物,在外观上根本看不出来是幻术师幻化的,它并不是真实的,但是一般人看不出来,都觉得是真实的。其实它跟彩虹一样,根本找不到一个实质性的东西,欺诱了许多人。

  普通众生都贪执这些本来虚假无有自性、如幻如梦般之法,导致在轮回中受尽痛苦。因为把这些虚幻的、假的东西都当真了。无论是轮回法还是不清净的显现都是虚幻的,都是假的,若是你的心清净了,就会出现很多清净的显现。这些清净的显现都不是虚幻的,是事实存在的。我们凡夫所见到的这些不清净的法都是虚幻的、假的,不是真实存在的。但是众生不知道,都当真了,然后就造业,在轮回中遭受痛苦。其实这些都是虚假的,追求世间的这些利益,得到的利益特别小,付出代价巨大。

  对女身或男身生贪心,放不下,实不应理。因为都是虚假的,两个凡夫在一起有什么好的,除了烦恼就是烦恼,除了痛苦还是痛苦。但是你可以转念,把不清净的转化为清净,将烦恼转化为智慧。不是不可以组建家庭,也不是不可以有这种生活。但是你要把真相弄明白,不能糊里糊涂的去面对这些,不能陷入这种虚幻的对境中。无论是女人的形象还是男人的形象,从前总是欺骗我,现在也来欺骗我,我要明白,我要对治,如是观想就能对治贪欲心。观如幻如梦,这种虚幻的女身或男身,这些男女之相都是假的,不要陷入对境中去。

  若是自己能够把握心态,这些对境不会伤害你,也不会染污你的相续。若是自己没有智慧,没有对治的能力,就一定会受影响。现在有些人觉得烦恼,痛苦得死去活来,都是因为执着。可以组建家庭,但是互相都要明白这个真相,不要执着,有正确的观念是很重要的。

  如果前述方法都无法对治你的贪心,欲望还是存在,那真的是着魔了,要请善知识传授更有力的方法,继续努力对治。

  有没有更有力量、更好的对治方法?
  主要强调观清净,可以把这些对境直接观想成都是佛、佛母,菩萨、菩萨母,这样贪心和欲望就生不起来。一切众生本来就是佛,有这样的见解,对这些有坚定的信心。众生本来就是佛,本来就是清净的。

  比如说这些男身和女身都是佛,都是清净的,这样当下就是净土,贪心、欲望当下就转为智慧了,这是今天讲的第五种方法。这些是对治烦恼,尤其是对治贪心和欲望的最佳方法。

  

 


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