由中国数学史审视近代中国数学的停滞
(人文学院 公管112班 朱琳 1140450201)
摘要:中国古代数学在14世纪以前一直是世界上数学最为发达的国家之一,16世纪以后,中国数学日益走向衰落。其主要原因有:近代数学的发展与社会工业化紧密相联,而中国封建落后,严重阻碍了资本主义萌芽的发展,依然为农业社会,未能步人工业社会,这就阻碍了和工商业有关的数学发展;日趋腐朽的封建制度也是阻碍中国近代数学发展的根本原因之一;考察中国古代数学自身运动的逻辑,可以发现它是一种零散的、经验的数学知识,缺乏较严密理性的自组织结
构系统,有着内在机制上的缺陷。
关键字:古代数学成就 外在机制 内在机制
一、中国古代的数学成就的透视与分析
我们伟大的祖国,作为世界四大文明古国之一,在数学发展的历史长河中,曾经作出许多杰
出的贡献。这些光辉的成就,远远走在世界的前列,在世界数学史上享有崇高的荣誉。下面的例子即是最好的证明:
1、勾股定理的历史中国是最早应用“十进制制”计数法的国家。
2、中国的数学专着《九章算术》,最早引入了负数概念。
3、中国最早提出联立一次方程组的解法。
4、中国最早研究不定方程的问题。
5、中国最早得出有六位准确数字的π值。
6、中国南宋的伟大数学家秦九韶,在《数书九章》(公元1247年)中最早提出了高次方程的数值解法。
7、中国最早引用“内插法”。
明代以前,世界上重要的创造发明和重大的科学成就大约300项,其中中国大约175项,
占总数的57%以上。英国剑桥大学的李约瑟博士在研究后指出,中国的发明和发现,远远超过同时代的欧洲。中国古代科技长期领先于世界,这主要是在天文、数学、化学、医药等方面的科学知识,曾传播到世界各地,对世界科技的发展作出了重要贡献。中国数学有着悠久的历史,14世纪以前一直是世界上数学最为发达的国家之一,出现过许多杰出数学家,取得了很多辉煌成就,其渊源流长的以计算为中心、具有程序性和机械性的算法化数学模式与古希腊的以几何定理的演绎推理为特征的公理化数学模式东西辉映,交替影响世界数学的发展。中国古代数学在宋元之际达到了高峰,以秦九韶、杨辉、李冶、朱世杰的工作为代表,取得了一系列具有世界历史意义的成果。 但在朱世杰《四元玉鉴》之后,由于各种复杂的原因,16世纪以后,中国数学日益走向衰落,经历了漫长而艰难的发展历程才渐渐汇入现代数学的潮流。
二、探索近代中国科技落后的原因
我们首先来看一组数据的对比:
公元前6世纪以前:数学重大成就,世界5项,中国2项。
公元前600-公元1年:数学重大成就,世界15项,中国3项。
公元1-400年:数学重大成就,世界10项,中国4项。
公元401-1000年:数学重大成就,世界9项,中国6项。
公元1001-1500年:数学重大成就,世界15项,中国9项。
公元1501-1900年:数学重大成就,世界100项,中国0项。
从上面的比较我们可以明显的看出中国数学在古代曾处于世界领先地位,但到近代却落后了,那么为什么中国近代数学会落后于世界呢?下面我们从数学发展的外在机制和内在机制两大方面来论述中国近代数学落后的原因。
(一)、外在机制
外在机制方面的原因,主要表现在中国当时的社会制度、经济结构以及政治体制等因素对数学发展的影响。
1、经济结构
近代中国封建落后,实行闭关锁国政策,严重阻碍了资本主义萌芽的发展也阻碍了和工商业有关的数学发展。到了近代,人类社会开始由农业社会步人工业社会,实现这一变革的原因是工业革命,这却发生在西方。工业化社会的出现,给数学提出了更多的新问题,要求数学去解决,特别是力学的迅速发展及其理论体系的建立,对数学的推动作用就更大了。到了近代,工商业和力学是数学发展的主要动力。但近代中国仍然是一个农业社会的国家,虽然出现过商品经济的萌芽,但由于种种原因,这种萌芽并没有发展壮大,最终决定了中国不可能有大机器生产,当然也就不可能由农业社会走向工业社会。而农业社会已经没有太多的新问题需要依靠数学原理去解决,中国在近代没有进入工业化社会,丧失了数学发展的社会背景新机遇,旧的动力耗尽而新的后续动力未能产生。长期以来自给自足的小农经济具有明显的分散性和狭隘性,也不可能使数学应用达到较大规模,从而使近代数学的产生和应用失去了应有的土壤,这就严重影响了中国近代数学的发展。
2、社会制度
日趋腐朽的封建制度也是阻碍中国近代数学发展的根本原因之一。
中国封建社会太漫长,缺乏产生近代科技的动力中国的封建社会,从公元前476年春秋战国
到1840年战争,封建社会长达2300年,中国是世界上最早进入封建社会,又最迟走出封建社会,封建社会历史最长的国家。中国的封建统治对科技发展的阻碍是中国近代科技落后的主要原因,近代中国封闭的环境削弱了国人的创新思维导致国人创新思维减少的环境因素主要指落后的社会制度、闭关锁国的国策等。
首先,近代中国落后的社会制度压制了中国人的创新思维。西方在16世纪发生了资产阶级革命,快速兴起的资本主义工商业对科学技术不断提出新的需求,从而激活了人们的创新思维,促进了科学技术的创新。而当时的中国却仍然停留在更加完善的封建主义社会,它不但严重限制工商业的发展,而且在思想领域压制创新思维。统治阶级内部的保势力反对变革,这是阻碍中国人创新思维发展的一块大绊脚石。
(二)、内在机制
中西方传统数学的不同特,对数学本身的发展影响深远。西方传统数学思想主要是理性的、逻辑演绎,而中国传统数学思想则表现出实用性、计算性和算法化。虽然中国古代数学曾经辉煌,但它是一种较为零散的,缺乏内在的逻辑体系或自组织结构。这就蕴涵着先天不足,没有长远的后续动力。数学进步的推动力,总有两个部分:数学内部问题的驱动和来自
数学外部问题的推动。中国传统数学的最大弱点是缺少一种严格求证的思想,为数学而数学的情形极为罕见,例如,我国古代很早就知道了勾3股4弦5,但没有证明一般的勾股定理,也没有出勾股数的一般规律,这些都是由希腊人完成的。中国在数学以及科学技术上的主要成就大多属于应用科学,只满足于实际上的应用,没有形成理论上探讨和严格理性思维的风气。不进行实验,就不能由表及里,发现事物内部的运动规律。这就是说,中国的科学技术往往只停留在经验的形态上,缺少欧洲近代科学那种严密的理论体系,也没有得出普遍的科学规律和法则。
到了近代,数学发展的内在机制也发生了质的、根本的变化。这种变化主要表现在两个方面:一是数学的理论化程度越来越高;二是数学的分支越来越多。其结果是,数学日益形成一个大的系统。在这个系统中,各要素之间相互作用,产生一定的结构和层次,并表现出相应的矛盾。在解决矛盾的过程中,推动了数学的发展。这是数学自身的运动,也可以说是数学的自组织运动。这种运动在近代日益加强,并导致了大量数学成果的出现。但是中国却在这个数学重要的转型时期落后了。
特别需要指出的是,数学的外在机制作用和内在机制作用,经常交织在一起,形成一种合力,给
数学的发展以巨大的推动。这导致了西方数学的崛起,而对于近代中国数学落后的原因,可以总结为以下几点:
1、中国在近代仍是一个农业社会。中国近代虽有商品经济萌芽,但由于种种原因,这种萌芽并没有成长、壮大。由此决定中国不可能有大机器生产,当然也就不可能由农业社会走向工业社会。没有太多的问题需要数学去解决了,因此无法给数学的发展提供一种强大的动力。
2、推动数学发展的中国的力学是零散的、经验的、与器物相联的,没有上升到理论阶段,没有形成理论体系,因此也就无法实现数学的动力转换。这一点对数学发展是致命的,是中国近代数学落后的主要原因。
3、中国数学发展的内在动力到近代也基本耗竭了。
总结:中国古代数学曾长期领先于世界先进水平,但是中国近代数学逐渐衰落,究其原因在于它的动力机制。由于动力机制不能再提供动力了,中国近代数学就必然会停滞不前, 再加上不利的政策环境以及缺乏必要的外部交流, 落后也就难免了。
参考文献
1、自然科学大事年表【M】 上海人民出版社 1975
2、毛建儒:“对中国近代数学落后原因的分析”[J],《自然辩证法研究》2001
3、吴文俊:中国数学史大系 北京师范大学出版社 2000
4、马忠林、王鸿均等 数学教育史简编 广西教育出版社 1991
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