中国清朝数学落后于世界主流的原因分析.doc

1、中国清朝数学落后于世界主流的原因分析人类进入文明社会五千余年来，世界数学中心发生了几次大的转移，在自公元前34世纪至14世纪初的一千七八百年间，中国数学是世界领先的，其间有三次大的高潮，之后又有三次不同程度的衰落。经过上一个世纪的努力，我们走出了六百年的低谷，重新成为数学大国，并正在为厕身数学强国的行列而奋斗。我国古代数学自产生之日起，一直在持续发展着尤其是在宋朝和元朝的前半期，接连出现了秦九韶、李冶、杨辉、郭守敬、朱世杰这些当时世界上第一流的数学家他们的数学成就在当时世界上处于遥遥领先的地位可这种发展趋势没有能够继续下去，我国古代数学的发展曾发生了严重的中断弄清楚这一历史事实的前因后果，对中

2、国乃至世界数学的发展具有十分重大的理论意义和现实指导意义中国数学的特点：（1）以算法为中心，属于应用数学。中国数学不脱离社会生活与生产的实际，以解决实际问题为目标，数学研究是围绕建立算法与提高计算技术而展开的。（2）具有较强的社会性。中国传统数学文化中，数学被儒学家培养人的道德与技能的基本知识- 六艺（礼、乐、射、御、书、数）之一，它的作用在于“通神明、顺性命，经世务、类万物”，所以中国传统数学总是被打上中国哲学与古代学术思想的烙印，往往与术数交织在一起。同时，数学教育与研究往往被封建政府所控制，唐宋时代的数学教育与科举制度、历代数学家往往是政府的天文官员，这些事例充分反映了这一性质。（3）寓

3、理于算，理论高度概括。由于中国传统数学注重解决实际问题，而且因中国人综合、归纳思维的决定，所以中国传统数学不关心数学理论的形式化，但这并不意味中国传统仅停留在经验层次而无理论建树。其实中国数学的算法中蕴涵着建立这些算法的理论基础，中国数学家习惯把数学概念与方法建立在少数几个不证自明、形象直观的数学原理之上，如代数中的“率” 的理论，平面几何中的“ 出入相补” 原理，立体几何中的“ 阳马术”、曲面体理论中的“ 截面原理” （或称刘祖原理，即卡瓦列利原理）等等。中国数学的成就：算筹是中国古代的计算工具，它在春秋时期已经很普遍；使用算筹进行计算称为筹算。中国古代数学的最大特点是建立在筹算基础之上，这

4、与西方及阿拉伯数学是明显不同的。 但是，真正意义上的中国古代数学体系形成于自西汉至南北朝的三、四百年期间。算数书成书于西汉初年，是传世的中国最早的数学专著，它是 1984 年由考古学家在湖北江陵张家山出土的汉代竹简中发现的。周髀算经编纂于西汉末年，它虽然是一本关于“盖天说”的天文学著作，但是包括两项数学成就（1）勾股定理的特例或普遍形式（“若求邪至日者，以日下为句，日高为股，句股各自乘，并而开方除之，得邪至日。”这是中国最早关于勾股定理的书面记载）；（2）测太阳高或远的“陈子测日法”。九章算术在中国古代数学发展过程中占有非常重要的地位。它经过许多人整理而成，大约成书于东汉时期。全书共收集了 2

5、46 个数学问题并且提供其解法，主要内容包括分数四则和比例算法、各种面积和体积的计算、关于勾股测量的计算等。在代数方面，九章算术在世界数学史上最早提出负数概念及正负数加减法法则；现在中学讲授的线性方程组的解法和九章算术介绍的方法大体相同。注重实际应用是九章算术的一个显著特点。该书的一些知识还传播至印度和阿拉伯，甚至经过这些地区远至欧洲。 中国古代数学在三国及两晋时期侧重于理论研究，其中以赵爽与刘徽为主要代表人物。赵爽是三国时期吴人，在中国历史上他是最早对数学定理和公式进行证明的数学家之一，其学术成就体现于对周髀算经的阐释。在勾股圆方图注中，他还用几何方法证明了勾股定理，其实这已经体现“割补原理

6、”的方法。用几何方法求解二次方程也是赵爽对中国古代数学的一大贡献。三国时期魏人刘徽则注释了九章算术，其著作九章算术注不仅对九章算术的方法、公式和定理进行一般的解释和推导，而且系统地阐述了中国传统数学的理论体系与数学原理，并且多有创造。其发明的“割圆术”（圆内接正多边形面积无限逼近圆面积），为圆周率的计算奠定了基础，同时刘徽还算出圆周率的近似值“3927/1250（3.1416）” 。他设计的“ 牟合方盖”的几何模型为后人寻求球体积公式打下重要基础。在研究多面体体积过程中，刘徽运用极限方法证明了“阳马术”。另外，海岛算经也是刘徽编撰的一部数学论著 南北朝是中国古代数学的蓬勃发展时期，计有孙子算经

7、、夏侯阳算经、张丘建算经等算学著作问世。 祖冲之、祖暅父子的工作在这一时期最具代表性。他们着重进行数学思维和数学推理，在前人刘徽九章算术注的基础上前进了一步。根据史料记载，其著作缀术（已失传）取得如下成就：圆周率精确到小数点后第六位，得到3.14159263.1415927，并求得 的约率为 22/7，密率为 355/113，其中密率是分子分母在 1000 以内的最佳值；欧洲直到 16 世纪德国人鄂图（Otto）和荷兰人安托尼兹（Anthonisz）才得出同样结果。祖暅在刘徽工作的基础上推导出球体体积公式，并提出二立体等高处截面积相等则二体体积相等（“幂势既同则积不容异”）定理；欧洲 17 世

8、纪意大利数学家卡瓦列利（Cavalieri）才提出同一定理祖氏父子同时在天文学上也有一定贡献。落后的原因：1.从元代末开始，中算一直沿着实用性，技巧性的方向发展，技巧性表现在计算上，围绕着它编写了大量，121诀、诗歌因此，又反映出很强的文学性，整体上商业性很强，与欧洲中世纪末期数学有些类似据载，17世纪以前，欧洲出版了不下300种算术书，一部分用于教会学校的高水平的教科书，另一部分用于培养搞商业的学生的学习，注重实用在中国，没有像欧洲那样的教会，因而也没有用于教会的数学教科书，抽象的理论化的数学方向没能得到发展，只有很强的商业性质，同时包括了有关土地丈量与买卖等其他的内容上述方面决定了中国传统

9、数学的另一个突出特点：大众化因为这些书大都适合老百姓，特别是商人明代，中算的发展方向，为明末及清代这很长一段时期中算的全面衰落，并落后于世界数学发展主流埋下伏笔2.珠算得到普及珠算与传统的筹算相比有不少的优点，最主要的一点是直接在算盘上拨珠，速度很快，而筹算每计算一步就要重摆某些算筹无论筹算，还是珠算都使得所有的计算不留痕迹，没有留下任何用以求得答案的中间计算的记录这是中国传统数学不关心数学理论形式的又一典型例子但由于珠算流行，筹算几乎绝迹不仅如此，有些起代表作用的珠算读本，使其他书籍降到了次要地位，它在一定程度上取代了其他读本，其作用之大如算法统宗超过了所有明代传统数学书其他书无人问津，自然

10、要消亡，现在能看到的若干书籍仅是幸存下来的而已明末清初的几十年，大量数学著作失传的另一个原因是战争，程大位之后只有半个世纪多点，明王朝就灭亡了，在这之前就有许多地方农民起义，清灭明的战争延续了好多年，必然会对图书起到很大的损坏作用这使得中国的许多数学研究成果丧失殆尽以上诸点：中算以算法为中心，缺少严格的求证思想和逻辑推理；注重应用，具有普遍性，大众化的特点，没有较高级的数学教科书；抽象化，理论化的数学方向没能得到发展这是中国数学本身的特点，有其局限性至元末，中国数学达到高潮后，到明末及清代很长一段时间走向“黑暗时期”，与大跨步发展的世界数学形成鲜明对比3.中国正处于满清的黑暗统治之中，正当西方

11、近代科学蓬勃发展的同时，中国正经历满清“康、雍、乾”三朝的文字狱，其中乾隆的文字狱最为厉害。雍正为了宣扬满清统治合法性，推出了著名的大义觉迷录，并赦免了曾静等人的谋反罪。可就因为有部分章节和词句揭示了当时民间的穷苦程度，与满清伪史中所谓“康乾盛世”不符，也被乾隆列为禁书全部收回，还杀了被雍正赦免了的曾静等人。不仅如此，从乾隆四十年至四十七年的八年内,全国各地就查禁了 2621 种书,乾隆甚至连他祖父康熙的喻宏觉师也作为禁书销毁了。 清末权臣徐桐，历任礼部尚书，翰林院掌院学士，上书房总师傅，以礼部尚书协办大学士，太子太保，体荣阁大学士，与军机大臣会商一切事宜，可此人将“算学”斥为“洋鬼子的学问”

12、而不值一顾，周髀算经、九章算术、孙子算经、辑古算经、数书九章、测圆海镜、日用算法、杨辉算法、数书九章在他看来全都是无用之书，而且他决不相信“西班牙和葡萄牙的存在”，说那是是英、法胡谄出来的国名，以求获得更多好处一个简单的事例我们可以了解到，“中国传统文化”在满清时期遭到了严重的歪曲和破坏，满清的侵略不仅是军事占领和屠杀，而且还有文化上的侵略，满清将其奴隶制社会的“奴才文化”浸入当时中国人的思想里，在这种“奴才文化”的影响下中国没有能和西方一起同步发展，而是形成了可悲的停滞很史无前例的大倒退，最后被西方远远甩在了身后，这才有了一后的“百年国耻”，这一切都要拜满清奴才文化、闭关自守、盲目自大所赐。

13、4.明清两代大兴八股考试制度在13世纪的考试制度中已经删减了大量数学内容，明算科完全废除中国数学的发展受到了很大的冲击力明代开始大兴八股考试制度，政府规定科举考试只许在四书五经范围内命题，应考的人也不能有个人见解文体要死板得分成8八个部分，叫做“八股文”清代的科举考试制度更是有过之而无不及科举重开的利禄之途吸引了学者的全部注意力，许多读书人为参加科举考试，埋头攻读经书，钻研八股文，不讲求实际学问而数学社会地位低下，研究数学者没有出路，自由探讨受到束缚甚至造_自由探讨受到束缚甚至造成禁锢数学再度被束之高阁5.在古代的中国，没有出现来自自然科学的富有激励作用的要求，对大自然的兴趣不够大，得到控制的

14、实验手段不够多，对经验的归纳不够充分，对日月蚀的预测和历法计算不够充分，所有这些弊端，至明末清初表现得尤为突出，没有出现高水平的数学家这一时期的数学家缺乏开拓精神，除了一些较小的问题上有创新6. ，在明代，理学北上，后普及于华北地区在理学反动统治下，儒生们大大倒退，甚至在祖冲之缀术的全部最新抄本上练习书法，而数学又一次被幽禁在地方衙门的后院(继元代数学史上高潮之后)当耶稣会传教士走上历史舞台时，甚至没有人能够把中国过去数学史上的光辉成就告诉他们,在封建统治阶级将道学定为一尊，学术思想陷于僵化的时候，数学的发展才受到阻碍7. 在整个数学史上，对数学的客观要求不高，其重要性主要在于它与历法有关在畴

15、人传中很难找到一个数学家不受诏参与历法革新工作, 清明两代没有改革历法，也就失去了推动数学发展的一种动力总之，明清数学落后的原因有很多，我具体概括为以下几点：1.主要原因是闭关锁国的影响、2.中国文化有自大成分，鄙视外来文化 3.中国文化注重实际,轻理论,而西方在理论上研究, 更能有成果(比如中国的都是发明，而这些发明是很巧合的,往往中国的很多发明家都是文盲 ) 4.中国文化重官轻工,也就是说古代的教育都是以做官为目的的,而真正发展理工科学的教育没有。只有史学家(大多都占星 ,算天文吧)有一定的理学能力，但是为数很少,大多是世袭. 5.地理原因，中国不需要和国外交易, 基本可以自足.另外如果远

16、洋成本大,特别是去美洲的成本,所以中国基本没有殖民地 .而西方在发现新大陆前 ,文化也比较落后,我认为地理重大发现促进了文艺复兴(也可以说相互促进 ) 6.政治原因，中国历来喜欢愚民, 人民都是傻子就不造反了，而欧洲从古就讲究民主,当然中世纪以文盲为荣的欧洲也没什么前途，但是文艺复兴后，欧洲人的思想极大的进步开放了视野.或许和唐有可比性,可惜. 7.国际原因,国际也不希望中国强大到不被自己控制吧,所以国际上也不是特支持. 8.国家原因,很多国人在洋务运动之后走了出去,学习了不少先进的科学，但是国家未必重用这些人，还有这些人可能在国外生活更好，权衡下留在国外，并没有回国,也造成了一定的影响。纵观历史，我们这个时代的人应该怎么做?尤其对一个数学工作者又应该具体做些什么?是发人深思的我认为我们绝不能忘记历史，我们应该至少要认清形势、工作中注重制定科学合理的决策，在改革开放的今天，不断加强内外的交流合作，从而把中华数学的精髓发扬光大。