數學成就 5.
發明使用籌算和珠算
遠古時期,隨著生產的迅速發展和科學技術的進步,人們在生產和生活中遇到了大量比較複雜的數字計算問題。為了適應這種需要,勞動人民創造了一種重要的計算方法——籌算。
珠算是由籌算演變而來的,這是十分清楚的。為了方便起見,勞動人民便創造出更加先進的計算工具——珠算盤。
由於算盤不但是一種極簡便的計算工具﹐而且具有獨特的教育職能﹐所以到現在仍盛行不衰。
傳說,算盤和算數是黃帝手下一名叫隸首的人發明創造的。黃帝統一部落後,先民們整天打魚狩獵,製衣冠,造舟車,生產蒸蒸日上。由於物質越來越多,算賬、管賬成為人們經常碰到的事。開始,隻好用結繩記事,刻木為號的辦法,處理日常算賬問題。但由於出出進進的實物數目巨大,虛報冒領的事也經常發生。
有一天,黃帝宮裏的隸首上山采食野果,發現山桃核的顏色非常好看。他心想,把這10個顏色的桃核比作10張虎皮,把另外10個顏色的比作10張山羊皮。
今後,誰交回多少獵物,誰領走多少獵物,就給誰記幾個山桃核。這樣誰也別想賴賬。
隸首回到黃帝宮裏,把他的想法告訴給了黃帝。黃帝覺得很有道理。於是,就命隸首管理宮裏的一切財物賬目。
隸首擔任了黃帝宮裏的“會計”後,命人采集了各種野果,分開類別。比如,山楂果代表山羊;栗子果代表野豬;山桃果代表飛禽等。不論哪個狩獵隊捕回什麼獵物,隸首都按不同野果記下賬。
但好景不長,各種野果存放時間一長,全都變色腐爛了,一時分不清各種野果顏色。隸首便到河灘揀回很多不同顏色的石頭片,分別放進陶瓷盤子裏。這下記賬再也不怕變色腐爛了。
後來,隸首又給每塊不同顏色的石片都打上眼,用細繩逐個穿起來。每穿夠10個數或100個數,中間穿一個不同顏色的石片。這樣清算起來就省事多了。從此,宮裏宮外,上上下下,再沒有發生虛報冒領的事了。
隨著生產的不斷發展,人們獲得的各種獵物、皮張數字越來越大,品種越來越多,不能老用穿石片來記賬目。隸首苦苦思考著更好的辦法。有一次,隸首遇到了黃帝手下的老臣風後,就把算賬的想法告訴了他。
風後聽了隸首的想法,很感興趣,就讓隸首摘來野果,又折回10根細竹棒,每根棒上穿上10枚野果,一連穿了10串,並排插在地上。
風後建議說:“獵隊今天交回5隻鹿就從竹棒上往上推5枚紅歐粟子。明天再交回6隻鹿,你就再往上推6枚。”接著,風後又向隸首提出了如何進位計算的建議。
在風後的啟發下,隸首明白了進位計算的道理,立即做了一個大泥盤子,把人們從蚌肚子裏挖出來的白色珍珠揀回來,給每顆上邊打成眼。每10顆一穿,穿成100個數的“算盤”。然後在上邊寫清位數,如十位、百位、千位、萬位。從此,記數、算賬再也用不著那麼多的石片了。算盤就這樣誕生了。
其實,傳說總歸是傳說,從曆史上看,算盤是在算籌的基礎上發明的,而籌算完成於春秋戰國時期。從一定意義上說,我國古代數學史就是一部籌算史。
古時候,人們用小木棍進行計算,這些小木棍叫“算籌”,用算籌作為工具進行的計算叫“籌算”。
春秋戰國時期,農業、商業和天文曆法方麵有了飛躍的發展,在這些領域中,出現了大量比以前複雜得多的計算問題。為了解決這些複雜的計算問題,才創造出計算工具算籌和計算方法籌算。
此外,現有的文獻和文物也證明籌算出現在春秋戰國時期。例如:“算”和“籌”兩字,最早出現在春秋戰國時期的著作如《儀禮》、《孫子》、《老子》、《法經》、《管子》、《荀子》等中;甲骨文和鍾鼎文中到現在仍沒有見到這兩個字;1、2、3以外的籌算數字最早出現在戰國時期的貨幣上。