古代數(shù)學(xué)史研究論文

時間:2022-01-13 02:00:00

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古代數(shù)學(xué)史研究論文

一、幾個有代表性的矛盾結(jié)論

如何評價中國古代數(shù)學(xué),如何評價在中國古代文明中數(shù)學(xué)的作用以及它取得的成就是每個數(shù)學(xué)史學(xué)者關(guān)心的問題。但是目前的一些研究卻有著一些矛盾的結(jié)論,這些矛盾的結(jié)論往往是圍繞著認(rèn)識、理解、評價中國古代數(shù)學(xué)的關(guān)鍵性理論問題展開的。

1.關(guān)于古代數(shù)學(xué)運用的思維方式問題

中國古代數(shù)學(xué)是否象古希臘那樣明確地運用邏輯思維問題,目前已成為評價中國古代數(shù)學(xué)的一個重要因素,因為在人們的認(rèn)識和理解中,數(shù)學(xué)如果沒有嚴(yán)格的邏輯思維形式,那就很難成為真正的數(shù)學(xué)理論,袁曉明先生的研究結(jié)論與人們的良好愿望相反,他認(rèn)為中國古代數(shù)學(xué)不存在象古希臘數(shù)學(xué)那樣以邏輯為基礎(chǔ)的思維方式,“與古希臘數(shù)學(xué)嚴(yán)格地采用邏輯演繹的邏輯思維方式不同,中國數(shù)學(xué)則是以非邏輯思維為主,即主要通過直覺、想象、類比、靈感等思維形式來形成概念、發(fā)現(xiàn)方法、實現(xiàn)推理的。”[1]

郭書春先生通過對《九章算術(shù)》的研究,得出相反的結(jié)論,他認(rèn)為《九章算術(shù)》的注釋中已經(jīng)具有并形成了演繹的邏輯方法及演繹的邏輯體系,“劉徽注中主要使用了演繹推理,他的論證主要是演繹論證即真正的數(shù)學(xué)證明,從而把《九章算術(shù)》上百個一般公式、解法變成了建立在必然性基礎(chǔ)之上的真正的數(shù)學(xué)科學(xué)?!盵2]

巫壽康先生與郭書春先生的觀點相同,他認(rèn)為:“劉徽《九章算術(shù)注》中的每一個題,都可以分解成一些首尾相接的判斷,如果仔細(xì)分析這些判斷之間的聯(lián)系,就會發(fā)現(xiàn)這些判斷組成若干個推理,然后由這些推理再組成一個證明,因此可以說,《九章算術(shù)注》中的論證已經(jīng)具備了證明的結(jié)構(gòu),就大多數(shù)注文來說,這其中的推理都是演繹推理,大多數(shù)證明也都是演繹證明?!盵3]

中國古代數(shù)學(xué)到底“是以非邏輯思維為主”,還是“主要是演繹證明”,這是中國古代數(shù)學(xué)研究中一個矛盾的結(jié)論,還沒有得到統(tǒng)一認(rèn)識的問題。

2.關(guān)于中國古代數(shù)學(xué)理論構(gòu)造的問題

按照西方數(shù)學(xué)的模式,一種數(shù)學(xué)著作若是按應(yīng)用問題的類別編排,并且每一個題之后給出解法和答案,那么這個數(shù)學(xué)著作就是一個習(xí)題集的模式,也許正是由于這種客觀原因,許多國外的學(xué)者都認(rèn)為中國古代數(shù)學(xué)不存在什么理論構(gòu)造,李約瑟先生就認(rèn)為“從實踐到純知識領(lǐng)域的飛躍中,中國數(shù)學(xué)是未曾參與過的?!盵4]著名的數(shù)學(xué)家陳省身先生也有相同的看法,他認(rèn)為“在中國幾何中,我無法找到類似三角形內(nèi)角和等于180°的推論,這是中國數(shù)學(xué)中沒有的結(jié)果。因此,得于國外數(shù)學(xué)的經(jīng)驗和有機(jī)會看中國數(shù)學(xué)的書,我覺得中國數(shù)學(xué)都偏應(yīng)用,講得過分一點,甚至可以說中國數(shù)學(xué)沒有純粹數(shù)學(xué),都是應(yīng)用數(shù)學(xué)?!盵5]

中國的一些數(shù)學(xué)史學(xué)者對此持完全相反的觀點,堅持強(qiáng)調(diào)中國古代數(shù)學(xué)理論構(gòu)造的存在性。李繼閔先生認(rèn)為“中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)具有自己獨特的理論體系,它以理論的高度概括、精煉為特征,中算家善于從錯綜復(fù)雜的數(shù)學(xué)現(xiàn)象中抽象出深刻的數(shù)學(xué)概念,提煉出一般的數(shù)學(xué)原理,而從非常簡單的基本原理出發(fā)解決重大的理論關(guān)鍵問題……中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)理論,乃是為建立那些在實際中有直接應(yīng)用的數(shù)學(xué)方法而構(gòu)造的最為簡單、精巧的理論建筑物?!盵6]

中國古代數(shù)學(xué)是否有一個理論意義上的構(gòu)造體系,這大概是目前中外數(shù)學(xué)史專家們對中國古代數(shù)學(xué)研究中的一個最大的分歧點。如何正確地評價中國古代數(shù)學(xué)的體系構(gòu)造已成為中國數(shù)學(xué)史研究中應(yīng)當(dāng)回答的理論問題之一。

3.關(guān)于珠算在中國數(shù)學(xué)史中的地位問題。

在中國數(shù)學(xué)史的研究中,人們一直認(rèn)為宋元數(shù)學(xué)是中國古代數(shù)學(xué)的高峰。宋元之后的明代珠算無法與宋元數(shù)學(xué)的成就相比,明代珠算一般被認(rèn)為是“民用”或“商用”數(shù)學(xué)。言外之意,珠算是不能登中國古代數(shù)學(xué)理論構(gòu)造的大雅之堂。許多學(xué)者認(rèn)為宋元數(shù)學(xué)的衰退、被人遺忘是很值得研究的理論問題,而明代珠算卻沒有什么值得在理論層面給予研究的意義。

筆者的觀點與當(dāng)前評價宋元數(shù)學(xué)和明代珠算的觀點都相悖。筆者認(rèn)為珠算是中國古代數(shù)學(xué)在宋元之后取得的又一里程碑式的成就,它是中國籌算在運演工具上的重大創(chuàng)新,是籌算運演發(fā)展的重大突破,是中國古代數(shù)學(xué)技藝型發(fā)展的必然結(jié)果。[7]

如何評價珠算在中國數(shù)學(xué)史中的地位,實際也帶來了如何評價宋元數(shù)學(xué)的一系列問題,在這個問題上筆者也提出了與目前傳統(tǒng)觀點相悖的論點,即宋元數(shù)學(xué)的成就,是中國籌算在特定的社會動蕩、傳統(tǒng)儒家觀念發(fā)生紊亂、仕大夫仕途無望的文化氛圍中奇異性發(fā)展的結(jié)果,當(dāng)社會是進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展、仕大夫按照儒家傳統(tǒng)觀念走向仕途時,宋元數(shù)學(xué)就必然會被整個民族文化所淡忘。[8]

對珠算與宋元數(shù)學(xué)的評價,實際上涉及了如何看待中國古代籌算體系的發(fā)展及其內(nèi)在規(guī)律的問題,這一問題也是正確認(rèn)識中國古代數(shù)學(xué)的一個理論性的問題。

二、數(shù)學(xué)史研究的方法論問題及評判的理論依據(jù)

從方法論的意義上來考察中國古代的數(shù)學(xué)史研究,可以發(fā)現(xiàn)實際上存在兩個不同層次的研究狀況,第一層次的研究是指對史料的收集、整理、考證。應(yīng)當(dāng)說這個層次的主要工作是在中國古代數(shù)學(xué)的范疇內(nèi)對數(shù)學(xué)史實的發(fā)展及其流變進(jìn)行分析認(rèn)證。這一層次的分析考證應(yīng)當(dāng)確認(rèn)史料的年代及其真?zhèn)?,以及史實在中國?shù)學(xué)發(fā)展中所處的地位。第二層次的研究,是對已確認(rèn)的史料與世界數(shù)學(xué)史的比較評價。應(yīng)當(dāng)說這個層次的比較研究是在世界數(shù)學(xué)史的范疇內(nèi)(實際上主要是中西數(shù)學(xué)發(fā)展的范疇內(nèi))進(jìn)行比較研究,這一層次的主要工作是要確認(rèn)中國古代數(shù)學(xué)已達(dá)到的理論層次。這一過程顯然是把中國古代數(shù)學(xué)納入到已有的理論框架中進(jìn)行比較,進(jìn)而要求表述中國古代數(shù)學(xué)在現(xiàn)有古代數(shù)學(xué)史理論框架內(nèi)所處的地位、理論層次、構(gòu)造性狀況以及它對現(xiàn)有數(shù)學(xué)史理論的貢獻(xiàn)。

在方法論意義上,這兩個不同層次的工作不能混同,因為這兩個層次的工作存在著研究的范疇差異、時間差異和評判依據(jù)準(zhǔn)則的差異。[9]

所謂范疇差異,是指第一層次的研究是在中國文化的范疇內(nèi)進(jìn)行分析考證,而第二層次的研究主要是在中西文化的范疇內(nèi)進(jìn)行比較評斷。第一層次研究此時要解決的是史料真?zhèn)螤顩r及在中國文化中的發(fā)展?fàn)顩r,而第二層次的研究要回答的是,已經(jīng)證實的中國史實材料與西方數(shù)學(xué)相比,與現(xiàn)代的數(shù)學(xué)理論相比,其結(jié)果如何。

所謂時間差異是指第一層次的研究是要把史料放在原有的歷史時間內(nèi)考證史料是什么,它的語言、背景、含意等等,第一層次運用的是歷史時間序列。第二層次的比較研究是要把史料放在現(xiàn)代數(shù)學(xué)史的理論框架內(nèi)來比較評判中國古代數(shù)學(xué)的史料達(dá)到的理論狀態(tài)、在人類數(shù)學(xué)史中的地位等等。因此說,第二層次研究運用的是現(xiàn)代的時間序列。

所謂評判差異,是指第一層次的分析考證運用的是在歷史演化發(fā)展時數(shù)學(xué)自身變化發(fā)展的評判尺度,即以中國古代數(shù)學(xué)的自身成就來評判某一特定歷史階段數(shù)學(xué)史實的意義。此時運用的是中國古代數(shù)學(xué)史的評判準(zhǔn)則。例如,判定某個歷史時期籌算的成就,運用的是籌算自身發(fā)展的規(guī)律來判定那個時期籌算達(dá)到的運演和理論的實際狀況。當(dāng)然,第二層次上的比較評判,運用的卻是現(xiàn)代數(shù)學(xué)史研究的理論框架并以此分析評判中國古代數(shù)學(xué)某個史實所達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。

值得指出的是,我們目前的一些比較評價,實際上都是在第二層次上進(jìn)行的,但是作為第二層次研究所特有的方法論意義上的要求,卻常常不被嚴(yán)格遵守,尤其是第二層次的比較評判中應(yīng)當(dāng)特別強(qiáng)調(diào)的理論評價準(zhǔn)則在先的原則,往往不被重視。也就是說,如果我們要把某一個中國古代數(shù)學(xué)的史實與世界數(shù)學(xué)的理論形式相比較,就必須明確地認(rèn)識到或論證出現(xiàn)有的數(shù)學(xué)成果構(gòu)成的理論標(biāo)準(zhǔn),并以此標(biāo)準(zhǔn)來判斷中國古代數(shù)學(xué)的史料是否達(dá)到了這個理論標(biāo)準(zhǔn)。

中國一些數(shù)學(xué)史學(xué)者在進(jìn)行中國古代數(shù)學(xué)的比較評判時,往往把第一層次的工作與第二層次的工作混同起來,尤其是在沒有指出應(yīng)有的評價準(zhǔn)則時就把自己的感悟、個人的理解換成一種客觀的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而就得出一種評判的結(jié)果。這樣的結(jié)論不僅會帶來研究結(jié)果的矛盾,更為重要的是會使我們的研究成果具有很大的主觀性、隨意性特征。例如,臺灣的學(xué)者李國偉先生就曾對國內(nèi)學(xué)者認(rèn)為劉徽“求微數(shù)法”就是無理數(shù)的研究成果提出疑義,并且從五個層次論述了劉徽的結(jié)果與無理數(shù)理論的差異。[10]顯然,對于無理數(shù)問題的評判,國內(nèi)一些學(xué)者缺乏理論標(biāo)準(zhǔn)在先的意識。

在自然科學(xué)史研究中,人們就是在正確地使用方法論的同時,也還有一個對史實論證過程中的潛在的理論模式影響的問題。這個問題實際已經(jīng)超越了方法論意義的討論,它實質(zhì)上涉及了用什么樣的古代數(shù)學(xué)理論模式來評判籌算所具有的理論價值。例如,對于中國籌算發(fā)展為珠算的評判以及對宋元數(shù)學(xué)和明代珠算的評價,雖然在數(shù)學(xué)史的研究中屬于第一個層次的問題,但是它實際上已經(jīng)涉及了用一種什么樣的古代數(shù)學(xué)的模式來評判籌算取得的一些成果。

現(xiàn)在可以看出,中國古代數(shù)學(xué)史研究中出現(xiàn)的某些相互矛盾的結(jié)論,不僅僅是一個方法論方面的問題,它實際上涉及到用什么樣的理論標(biāo)準(zhǔn)來評價籌算的發(fā)展、演變以及不同時期取得的成就。更進(jìn)一步的問題可以成為,中國古代籌算是應(yīng)當(dāng)按照西方古代數(shù)學(xué)的模式來評價,還是放棄西方古代數(shù)學(xué)的模式重新建立一個中國文化中數(shù)學(xué)發(fā)展的模式,可以說這后一個問題是中國數(shù)學(xué)史面臨的一個很值得討論研究的理論問題。【內(nèi)容提要】

中國古代數(shù)學(xué)史的研究結(jié)論中,在數(shù)學(xué)的思維方式、理論構(gòu)造、珠算評價等方面存在互相矛盾的結(jié)論,造成這些矛盾的原因既有方法論層次上的問題,也有中西古代數(shù)學(xué)比較標(biāo)準(zhǔn)方面的問題,中國古代數(shù)學(xué)應(yīng)當(dāng)在運演工具、建構(gòu)模式、價值走向方面建立起自己的理論框架。

論文正文】

中國古代數(shù)學(xué)的研究,目前存在著一些彼此對立的研究結(jié)論;正確地分析存在著的矛盾結(jié)論,無疑會有助于人們深入地了解中國古代數(shù)學(xué),同時也會使人們對數(shù)學(xué)史研究的方法和評價標(biāo)準(zhǔn)有新的認(rèn)識。