长期以来,传统观点认为宋元是中国数学巅峰,明朝是导致中国数学衰落的罪魁祸首,其中核心理由是明朝时已无人通晓“天元术”。
所谓“天元”,就是未知数的代号,天元术是设立未知数列高次方程。中国天元术历经蒋周、石信道等研究,最终在李冶、朱世杰时达到巅峰,其中朱世杰创立了“四元术”,能同时设天、地、人、物四个未知数,解决多元高次方程组,代表作是《四元玉鉴》。
按照过去观点,明朝不仅不懂“天元术”,甚至还近乎让中国传统数学灭绝。比如“中国数学史大系”序言中指出:“明代以来,由于政治社会等种种原因......致使中国传统数学濒于灭绝”,以及指出明朝数学水平不高,没有达到隋唐的发展程度,更无法与宋元相比。
问题在于:明朝数学为何倒退,原因是不是“由于明朝政治社会等种种原因”导致的?对此,否定明朝数学的“中国数学史大系”一书,却又给出了一个“非一般”的答案。
首先,元朝数学情况
谈及元朝数学,前期处于巅峰,到了后期,“中国数学史大系”中描述是“大约从1330年前后起,数学研究逐渐发生变化,主导思想是普及和大众化。”
这段描述耐人寻味,使用的是“数学研究”、“主导思想”等,似乎元朝重视数学研究,后期不是不想探索更高深的数学问题,而是社会或政府的“主导思想”转变为了“普及和大众化”。
但实际上,统一之后的元朝,前期数学就靠朱世杰(1249年—1314年),南宋灭亡时30岁(另一个数学大师李冶1279年去世),因此朱世杰实际是宋元数学家,而不是元朝数学家。但在朱世杰去世后,元朝数学就开始以一种不可思议的速度衰落了下去。
其中需要说明的是,关于官方数学教育,“中国数学史大系”中说:“从总体来说,元代统治者比较重视数学。但是一直顾不上考虑设立国家的数学教育,这也许是它的前朝金和南宋没有现成的样板,没有得力的人物提倡所造成的。”元朝重视数学,却又“顾不上”设立官方数学教育,原因是前朝金与南宋没有“现成的样板”,这段文字让人似乎解不太容易理解。
朱世杰去世后,回回官员沙克什,元好问的再传弟子,掌握天元术的数学大家的弟子,在他重新修订的《河防通议》中,最后有专门的数学内容。但其中计算存在多处错误,不仅无法掌握九章算术中的算法,而且也无法完全掌握天元术的情况。
1355年,距离元朝灭亡还有13年,当时刊行的《丁巨算法》、《算法全能集》、以及《详明算法》,全是基础的四则运算,以及开平方,开立方运算,更高深的天元术已经没了。
也就是说,元朝中后期,中国传统数学开始极速衰落。至于其中原因,为何好端端的数学发展会极速衰落,你品,再品!再品不出来,不妨想想元朝如何灭亡南宋,如何统治国家的,如何搞四等人制的。
其次,明朝数学情况
其实,看到元朝数学情况,就应该大致知道中国传统数学为何衰落,但其中还有一个被长期有意无意忽视的因素,即元末明初的数学家严恭说 “元末兵乱,算书散失”,不过还应该包括宋元之际的战火毁掉了很多算书,以及算学人才。
上文谈到,朱世杰去世后,中国传统数学就极速衰落,为何?如果正常发展,绝不止于此,除非统治出了问题、算学人才遭殃、算书大量被毁,导致缺乏后备人才,于是朱世杰一去世,此后就缺乏后继者了。
更为重要的是,“中国数学史大系”说:“可以说在500多年中没人研究,有明一代的数学家连朱世杰这个人都不知道,更不用说其著作了,不亦悲乎!?”但朱世杰的资料极少,只要三篇序中提到他,“重视数学”的元朝似乎并未详细记载、研究朱世杰,在这种情况下,明朝不知道朱世杰并不奇怪。
也就是说,宋元战火,元朝实际不太重视数学,元末兵乱,导致中国传统数学在明初时出现断层。所以,学者朱一文对嘉靖时期的研究认为,顾应祥、唐顺之和周述学都曾深入研究传统勾股、弧矢问题,但他们所见抄本可能缺少带有筹码布置的天元算草,因此无法完全理解天元术。
那么,接下来,书中又如何描述明朝数学“濒于灭绝”的呢?
朱元璋称帝后,设立官方数学教育,书中说“明代的数学教育不能与唐代相比,也不如北宋,但是在最初的50多年里,国家有数学教育之设立。”上文谈到,元朝没有设立官方数学,书中认为怪宋和金没提供样板,且还重视数学,但朱元璋在没有样板的情况下能设立官方数学,是不是应该夸奖,是不是应该说明初重视数学?
赞扬肯定不可能,其实只要涉及明朝,自然要批评再批评,于是话风一转。一个刘姓郎中嫉妒他人受到重视,于是弹劾诬告,后来查明教刘郎中这么做的是一个“书算生”,最终朱元璋将这俩人处死。段尾,“中国数学史大系”书中直接说:“肯定对书算生的教育培养产生极坏的后果”。
杀一个诬告的书算生,还不是正经守法的书算生,就对明朝数学教育产生极坏的后果?元朝杀了多少守法的儒生、书算生等,也没人说对某某教育产生极坏的影响。书中这段话,真让人费解,数学家不是最讲逻辑的吗?为何如此双标?
接下来,明朝数学总体深度上的确不如宋朝,但在普及上却远超宋元,比如王文素的“算学宝鉴”就已经有了突破,除了解高次方程外,对于17世纪微积分创立时期出现的导数,他在16世纪已率先发现并使用;还有程大位的珠算大成“算法统宗”,集成了大量实用的田亩测量、商业合伙、物价折算、利息计算等民间实用算题。
你看,谈及元朝后期时叫“数学研究逐渐发生变化,主导思想是普及和大众化”,但大面积在基层普及数学的明朝却叫“濒于灭绝”,又一次双标叙事。
总之,关于明朝数学所谓倒退,其实原因很简单,元末明初中国传统数学已经濒于灭绝,至于原因大家可以品一品,明朝建立后是在“恢复”,是在废墟中重建,于是到了明朝中后期出现“算学宝鉴”、“算法统宗”等,已经逐渐追平宋朝数学。毁掉只需要一瞬间,但建设可能需要几百年。
最后,明朝数学不是不行,中国数学也不是从明朝倒退,但“中国数学史大系”等中双标叙事,明朝数学被价值判断倒退、元朝数学是巅峰,事实是元朝吃了宋朝红利后数学就倒退、明朝是在废墟中取得了不错的重建结果。其实,耐人寻味的是,只要涉及元清,往往就会双标叙事。
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