中國珠算從何而來(lái) ——中國古代重要科技發(fā)明創(chuàng )造
來(lái)源:科普時(shí)報
發(fā)布時(shí)間:2024-07-16
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圖①為世界上最大的算盤(pán):長(cháng)30米,高15米,在重慶。(作者供圖)

圖②為珠算書(shū)《算法統宗》明刻本。

(作者供圖)

圖③圖④分別為中國珠算首日封、內插頁(yè)。

(中國集郵有限公司供圖)

圖⑤為“算子”篆刻。(馬國馨院士 刻)

□ 王渝生

余生趣潭

作為我國古代的重大發(fā)明,珠算已伴隨人們度過(guò)了2600多年的漫長(cháng)歲月。它將廉價(jià)的制作材料、精巧的設計思想和深刻的數理內涵整合在一起,組合成一種氣質(zhì)獨特的計算體系,被譽(yù)為“世界上最古老的計算機”。

珠算由籌算演變而來(lái)。在算籌的基礎上,又改進(jìn)發(fā)明了更為先進(jìn)的珠算盤(pán)。珠算盤(pán)的來(lái)歷,最早可追溯到公元前600年,據說(shuō)當時(shí)就有了“算板”。東漢末年,徐岳在《數術(shù)記遺》中記載了一種珠算盤(pán),每位有5珠,上面1珠代表5,下面4珠每一珠代表1。這是對珠算盤(pán)最早的文字記載。到明代,對珠算盤(pán)的記錄更加詳細,如數學(xué)家徐心魯的《盤(pán)珠算法》插圖記載是上1珠,下5珠;午榮的《魯班經(jīng)》記載是上2珠,下5珠,他還記述了算盤(pán)的尺寸。

最常見(jiàn)的傳統算盤(pán),為上2珠,下5珠,上面1珠代表5,下面一珠代表1。在用算盤(pán)進(jìn)行計算時(shí),采用“五升十進(jìn)制”,即每一檔滿(mǎn)5時(shí)便用一粒上珠表示,每一檔滿(mǎn)10時(shí)便向前一檔進(jìn)位1。

古代的珠算法,以手撥算珠進(jìn)行運算。為了快速掌握各種算法,人們將手指動(dòng)作編成了口訣,并不斷探索如何優(yōu)化算法和動(dòng)作,讓計算變得更加快捷。

珠算乘法所用的“九九”口訣起源甚早,春秋戰國時(shí)期就已在籌算中應用了。到宋代,沈括在《夢(mèng)溪筆談》中提到了“九除者增一,八除者增二”,后來(lái)演變?yōu)椤熬乓幌录右?,八一下加二”等口訣;楊輝在《乘除通變算寶》中,敘述了“九歸”,他在當時(shí)流傳的4句“古訣”上,添注了32句新口訣;元代朱世杰的《算學(xué)啟蒙》載有九歸口訣36句,之后丁巨的《算法八卷》,其中也有“撞歸口訣”。就這樣,珠算的口訣逐漸豐富起來(lái)。到明代,有識之士先后對古珠算法進(jìn)行總結、規范,進(jìn)一步拓展了算盤(pán)的應用領(lǐng)域。

穿珠算盤(pán)在宋代已出現,北宋張擇端畫(huà)的《清明上河圖》中“趙太丞家”藥鋪柜臺上有兩個(gè)長(cháng)方盤(pán)子,研究者認為它是算盤(pán),但也有學(xué)者認為它是錢(qián)板;宋代蘇漢臣所繪《貨郎圖》中的貨郎擔上有兩把算盤(pán),其梁、檔、珠都很清晰。元末陶宗儀《南村輟耕錄》(1366年)卷二十九“井珠”條中有“算盤(pán)珠”比喻,《龐居士誤放來(lái)生債》雜劇中有“去那算盤(pán)里撥了我的歲數”的戲詞。由此可見(jiàn),元代已較廣泛應用珠算。

15世紀中葉以后,珠算著(zhù)作增多。16世紀后期,珠算專(zhuān)著(zhù)大量出現,并全面普及?!侗P(pán)珠算法》對珠算的口訣、運算和操作方法,均有較全面的介紹。明萬(wàn)歷年間,開(kāi)方計算已經(jīng)可在算盤(pán)上進(jìn)行。程大位的《算法統宗》(1592年)集珠算四則運算之大成。作為計算工具,珠算基本上可以涵蓋籌算的功能,而在計算速度上卻是籌算無(wú)法相比的,這正好滿(mǎn)足當時(shí)商業(yè)社會(huì )的需要。因而在明代商業(yè)繁榮的社會(huì )環(huán)境中,珠算得到了蓬勃發(fā)展,而籌算則逐漸銷(xiāo)聲匿跡。

自古以來(lái),算盤(pán)都是用來(lái)算賬的,因此也被賦予了很多象征意義,在某種程度上,它已經(jīng)成為一種文化符號。比如,它被當作象征富貴的吉祥物,為人們所推崇。在民間,常會(huì )聽(tīng)到“金算盤(pán)”“鐵算盤(pán)”之類(lèi)的比喻,形容的也多是“算進(jìn)不算出”的精明。除了與錢(qián)財相關(guān)的象征意義以外,算盤(pán)也常被用來(lái)象征出入平衡,分毫不差。在北京東岳廟的瞻岱門(mén)內兩側各掛著(zhù)一副大算盤(pán),左右批有“毫厘不爽,乘除分明”,以示賞善罰惡,公正嚴明。這些關(guān)于算盤(pán)計算功能之外的引申,把算盤(pán)深深地植入了中國歷史文化之中。

2013年12月4日,聯(lián)合國教科文組織通過(guò)決議,正式將“中國珠算”列入人類(lèi)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄。

(作者系國家教育咨詢(xún)委員會(huì )委員、中國科技館原館長(cháng))


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