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。

想起生命中那些浪漫的时刻,是大山深处看见满天星斗,明亮硕大;是冬夜裹着毯子站在阳台仰望夜空,流星坠落如雨;是晨曦微蒙,骑车赶路途中猛一抬头,见天边山头一轮血红满月;是湖畔日落晚霞,碧草天涯,波光闪闪;是午后阳光穿过大树,将叶片染成透明碧玉;是翻过山头,遇见满山遍开的丁香花树;是夏日荷塘的幽香和咬钩的鱼;是冬日草地上结成很大很大块冰的霜。而所有的这些时刻,全都与人无关。 https://t.cn/Ryhpwdq

乡村往事漫忆(33):怀念李蔚波老师

李蔚波老师是原镇海县文化馆群众文艺部老师,后调宁波任《浙江省非物质文化遗产丛书——宁波走书》主编。50年前,我在农村苦苦追求文学梦,他辅导过我。

1973年起,我成了文学愣头青,四处投稿,记不清是听谁说的,只要把投稿的信封剪角,并写上''邮资总付''四个字,就不用贴邮票,直接投进邮筒或邮箱就行。于是我不停地写,不停地投,但每次都如石沉大海。现在想想,估计都被当地邮所或邮局的拣件员扔进垃圾筐了,只是我听不到他们的骂声而已。但我总以为稿件肯定是到了所投的报刋杂志编辑手里,只是没被选中,所以我一直写,一直投。——因为当时我在农村找不到出路,唯有读书和写作,才给我精神带来慰籍。

1970年至1974年,是我在农村最困厄的时期,失望和苦闷折磨着我,但倔强又支撑着我……

有人也向我推荐了镇海县文化馆群艺部,我贴上邮票试着投了几次,某一天,居然得到了李蔚波老师的回音。他大概从我稚嫩的文字中,读出了我的渴求和志向。

首先是邀请我参加县文化馆召开的文艺创作会议,并确定某篇作品列入会议讨论,二是他下乡路过时将来看我(实际上是来辅导我)。这对当时在苦苦追求文学梦,投稿屡败屡投,环顾四野皆茫茫的我,起到多大的精神鼓励作用啊。

象久旱的禾,得到了雨露,父亲和母亲高兴得早早考虑起李老师来了,该送些什么。我把我的作品,一遍遍修改……

见李老师的第一面,是在距我村五里路的邻村(湖塘)宣传队排演现场。他约五十岁左右,戴眼镜,脸色没有知识分子的白净,讲话洪亮但有些鼻音,给我的第一印象,是一个没有架子但有刚气的文人。他本来是第二天才路过我村来看我的,想不到我会在头天夜里到邻村排演现场去看他。

简单地招呼后,他仍专注于自己的工作,直到这个村文宣队排演结束,才把注意力转向我。

''你是罗维开?''这是与李老师见面的第一句话,他虽一脸倦容,但透过眼镜的镜片,目光却满是和善。

''是的,'' 我说,''我来接您!''我由于激动,把''看您''直接说成''接您''了。

李老师本来是可以宿这个村的,村里已经给他安排了住处。他考虑了一会,对该村的负责人说:''不用了,我今晚随小罗去。'' 这是他第一次称我为小罗。我心里一热,与他的距离感,一下子就没有了,象遇上了亲人。

于是,五十年前的夜,在月光下乡间小路上,走着一对忘年交。我感到他对我是那样的知己,一路上,他大致了解了我的情况后,我就滔滔不绝地向他介绍自己近段时间正在创作的作品构思。他专注地听着,偶然插话询问些我介绍的内容梗概过于跳跃的地方,听了我的解释,''噢''了一声继续听……

我五十年来一直感动着,李老师作为专家级的群艺文化人,居然那夜在那乡间小路上,踏着月色,一路默默地听我这个不知天高地厚的农村文青,口若悬河地讲''作品构思''。他一直是那么专注地听,不时地思考,不时地提问,完全融入了我向往文学梦的意境……

到了我家,已近半夜,父母以会李老师明天才到,已经睡了。我陪着李老师进了我的卧室,继续着我们之间的话题。说实在,当时只希望多与他讲话,连怎样安排他的住宿,都没有想过。

我们又聊了很长时间,母亲大约觉察到了我们的动静,起来看了一下,发现李老师随我连夜来了,已经这么迟了,过意不去,下橱房烧了点鲁稷(高梁)甜饼。这么粗的点心,李老师居然很感激母亲,连说:''很好吃,很好吃……''

下半夜了,我才想起李老师的住宿问题,开始着急起来。李老师看出我的心思,说:''没关系,难得我们一起睡。'' 于是,这一夜,李老师与我抵足而卧。

第二天,吃过早饭,李老师就开始了对我的辅导。先敬呈给他的,是我写的几首民兵生活的自由诗——那个时候我对自由诗的理解很可笑,以为只要有激情,字里行间多几个''冲''、''杀''之类的,就行了——李老师看了良久,突然微笑着问了我一句:''诗的韵辙你懂吗?''

我坠入五里雾中,从来没有听说过,懵在那里。

李老师找到了辅导我的突破口,在我的''诗''上,对该押韵而没有韵的句子最后一个字,画上了圈,然后说:''任何诗,都有与心灵相应的音乐美,律诗讲究平仄,自由诗包括快板等讲究韵辙,就好象车轮沿着辙一样。你写的是自由诗,尽量要押韵。你的诗,这些地方就少了韵,从而,朗诵时就没有了节奏感和音乐美。''

于是,李老师深入浅出给我从诗的韵辙讲起……

孔子曰:不愤不启,不悱不发。由于我有强烈的写作欲望,李老师的点拨,花的时间不多,但我豁然开朗得奇快。原来自由诗也好,快板也好,这么朗朗上口,是韵辙在起作用。而韵辙,是拼音字母中的同一口型或近似口型的韵母。诗的起句用的韵母字,叫起韵,那么接下去的句子,出韵辙后又必须回韵辙,即必须与开头所起的韵保持一致,例如快板:''锣鼓响,电灯亮,东风大队晒谷场上闹洋洋。贫下中农坐一块,讨论队里的储备粮。……'' 这里的''''块''字是出辙,''响、亮、洋、粮'',都押''ang''韵,叫韵辙。押住了''ang''韵,念起来就响亮上口。任何自由诗或快板,甚至顺口溜,头一句定的韵,后面既须出辙,又须入辙,一出一入,一直顺着这个韵,这叫''合辙''。

韵辙有响亮和压抑之分,主要的韵辙有''堂昂韵''和''意气韵''。上例中的''ang''属于''堂昂韵'',响亮高昂,而''意气韵''则低沉压抑,这类文字往往带有拼音韵母''i'',如''里、气、意、咪''等。文字中这类字最多,但只能用于滑稽恢谐的快板,或戏中反派人物的念白,作为高吭激昂的诗或戏剧唱段,不宜采用,否则声音压抑,念不响,唱不开。

写诗、快板、戏文中各类人物的唱词念白,居然还有这么多讲究……

那天李老师给我辅导了很多写作常识,简直使我胜读数年书。傍晚,李老师要离开我家去下一个辅导点,父母亲执意要送给他些东西,他婉拒了,说还要去另一个农村,拿着不方便……

在李老师辅导后,我参加了几次县里召集的农村群艺创作会议,写的相声《路》,还在全县作了公演。——我写作的激情,更被李老师激发了。

记得当年参加创作会议的,有柴桥的林圣国,白峰的乐胜龙,三山的柯才明,大矸的屠明华,庄市的余通化等。这些人中,有些人现已成为省市级作家协会会员,写出了不少脍炙人口的曲艺作品和中长篇小说。但我考入高校后,走的是另一条路了,所以,长期来,我们已失去联系。

记得1974年春节,我专门到宁波看望过李老师。他家住槐树路,师母在搪瓷厂工作,家里有好几个孩子,其中大儿子年龄和我相仿,在黑龙江支边,另外一个子女在宁波近效插队。我去拜访时,黑龙江的长子探亲在家,几天后将返回黑龙江。李老师的家,负担很重,原来他也一直处于无法言明的生活状态中。

1975年,我离开老家去代课了,李蔚波老师仍旧关心着我。一天,他到我代课的中学看望我,又特意拜会了校长,私下交谈良久,''移交''提携的意图很明显。事后校长对我说,李蔚波老师很看重我,对我的评价很中肯:''有才气,但基础不实,最好有深造的机会。'' 我听了很感动,知我者,李老师也!1977年考上高校,也有李蔚波老师的期望,在精神上助了我一臂之力。

我毕业后,一方面回报社会激情炽烈,一头钻进工作,一方面因李蔚波老师已调回宁波,所以一直失联,现在除了购到一本他主编的《宁波走书》外,不知他的近况,今借此文,遥寄怀念。


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 【东旭暴雷揭露:嘉麟杰董事长刘冰洋醉心手游王者荣耀】东旭暴雷独家揭露:上市公司董事长醉心王者荣耀——竟然是国服蔡文姬,提要:1. 审计所劣迹斑斑,三年四宗处罚,
  • #梦幻哈狗帮[超话]#[许愿]#向全世界安利成果# 各位,早安。 僕らタイムフライヤー 時を駆け上がるクライマー 時のかくれんぼ はぐれっこはもういやなんだ
  • #婚礼# 人的一生每一天都在等待,等待日出,等待日落,等待夜幕的降临!上学等老师、等同学,上班等公交、等滴滴,出差等火车、等飞机,开车等红灯、等拥堵!如果说十度
  • #明信因果[超话]##明信因果[超话]# 因果实录:杀死一窝蛇,自家遭灭门 因果报应如影随形。这是发生在我老家邻村一户人家发生的真事。 初冬来了,妻子走到院子
  • 最近央行发布了一项数据,上面显示,我国城镇居民的家庭资产平均每户达到了317.9万元,但是资产大多数以实物资产为主,其中超过7成是住房,而金融资产只有2成左右。
  • 东风吹得紧,一点也不多情,扯着我的头发从耳边划过,与一个旧了的黄昏傲然告别...而我,还等在窗前,想摘一枚星子,来照亮即将到来的长夜……此刻,我也在告别,向一个
  • 例如:父亲一定要居住在南方,父亲为乾卦属金,南方为离卦属火,火克金,对父亲不利,可在南方的房间布置属土的五行物件来平衡化解。    数理移换:通过一定数量的物件
  • 昨日青山不见青,山涧泉水影无踪。 良田几乎被毁尽,半个地球被掏空。 闲暇无事,慢步旺山南北,当年茂密的植蓓,如今已荡然无存。仅剩几株荆条在凄风中低垂摇曳,暗无光
  • 都来品品这段,看到这里的时候我真的惊呆了,女主人设一下在我心里上升了180层哈哈哈哈[赞][泪][赞]“我也没有办法为了你彻底改变我自己”“我的脚步不能因你而停
  • 警方說,Arechiga被收押Dublin的Santa Rita Jail,但根據州與COVID-19冠狀病毒有關的「無保釋」計畫,很快獲釋。警方說,Arech
  • #命中注定要修道的人,都有以下几点特征!# 生活大道场,修炼乃生活 ——在生活中修炼,在修炼中生活。——将生活中的智慧指导修炼,用修炼中的智慧指导生活。——生活
  • 袁家村党支部书记郭占武在接受记者采访时说:“这次疫情让我们看到了自己的不足和短板,主要就是经营单一。这些内容极大丰富了袁家村的业态布局,让袁家村从单纯的“美食网
  • 你的甜,真的够我回味一辈子爱你就是一场无关风月的欢喜~~~早上好,任嘉伦[心]@任嘉伦Allen[笑而不语]在一段关系里最棒的心态就是“ 我的一切付出都是一场
  • 第一,这是近十年来第一次能近距离观察大白鹭的巢,因为大白鹭警惕性极高,以前每年做巢都选在林子中部最隐密的地方。志愿服务作为第十届花博会服务的重要组成部分,是广大
  • 行善助人是舍,心安积德是得。人要一颗善良的心、宽广的心、美好的心,感恩的心,这样才能去帮助有困难的人。
  • 最近住在老房子里 早上的空气好熏鲜:D站在阳台伸懒腰看着路边三三两两怕迟到一路小跑的中学生和对面阳台老早就坐板凳上听戏的老大爷 每天下午都会听到不同乐器的演奏声
  • 京东的消费用户,连家中的宠物都已经实现了吃遍全球了,数据显示,宠物生活品牌Blue Buffalo在6月1日的销售同比增长近25倍,FUSSY CAT销售同比增
  • ᭄ꦿૢ摩登兄弟mdxd⁵²º刘宇宁.lyn₁₃₁₄এ° ✨刘宇宁压轴主打啊默契刘宇宁新专辑十 ✨刘宇宁十分喜欢刘宇宁风在吹✨ ✨刘宇宁不需要想念刘宇宁黑夜一束
  • 其实明明知道自己会过敏 但是还是会一而再再二三地挑战 结果就是 在这个夏天进行的第三次挑战中 终于过敏了[微笑] 第一次:心想这么久都没吃过了 管它过不过敏这
  • 晚安[月亮]#桃子牌深夜FM#我们最好的芳华,不是睡觉睡到自然醒,也不是闲在家里无所事事,更不是一个人闲逛购物,而是一群志同道合的人一起快乐的奔跑在理想的路上,