科學家 人物列錶
朱世傑 Zhu Shijie
朱世傑
科學家  (?1303年)
字: 漢卿
網筆號: 鬆庭
籍貫: 燕山

天文算法類 Astronomical Algorithm class《算學啓蒙總括》

閱讀朱世傑在百家争鸣的作品!!!
朱世杰 朱世傑
  朱世傑(1300前後),朱世傑,字漢卿,號鬆庭,燕山(今北京)人氏。他長期從事數學研究和教育事業,以數學名傢周遊各地20多年,四方登門來學習的人很多。他的主要著作有《算學啓蒙》三捲和《四元玉鑒》三捲。),“以數學名傢周遊湖海二十餘年”,“踵門而學者雲集”。朱世傑數學代表作有《算學啓蒙》(1299)和《四元玉鑒》(1303)。《算學啓蒙》是一部通俗數學名著,曾流傳海外,影響了朝鮮、日本數學的發展。《四元玉鑒》則是中國宋元數學高峰的又一個標志,其中最傑出的數學創作有“四元術”(多元高次方程列式與消元解法)、“垛積法”(高階等差數列求和)與“招差術”(高次內插法)。 中國元代數學家,對多元高次方程組解法、高階等差級數求和,高次內插法都有深入研究,他著有《算學啓蒙》(1299年)、《四元玉鑒》(1303年)各3 捲,在後者中討論了多達四元的高次聯立方程組解法,聯繫在一起的多項式的表達和運算以及消去法,已接近近世代數學,處於世界領先地位,他通曉高次招差法公式,比西方早四百年,中外數學史傢都高度評價朱世傑和他的名著《四元玉鑒》.
  朱世傑是元朝一位傑出的數學科學家。
  13世紀末,歷經戰亂的祖國為元王朝所統一,遭到破壞的經濟和文化又很快繁榮起來。蒙古統治者為了興邦安國,便尊重知識,選拔人才,把各門科學推嚮新的高峰。
  有一天,風景秀麗的揚州瘦西湖畔,來了一位教書先生,在寓所門前挂起一塊招牌,上面用大字寫着:“燕山朱鬆庭先生,專門教授四元術”。
  不幾天,朱世傑門前門庭若市,求知者絡繹不絶,就在朱世傑在接待學生報名之時,突然一聲聲叫駡聲引起他的註意。
  衹見一穿綢戴銀半老徐娘,追着一年輕的姑娘,邊打邊駡:“你這賤女人,大把的銀子你不抓,難道想做大傢閨秀,衹怕你投錯了胎,下輩子也別想了。”
  那姑娘被打得皮開肉綻,連內身衣服都被撕壞了。姑娘蜷成一團,任憑她打,也不跟她回去。
  朱世傑路見不平,便上前詢問,那半老徐娘見冒出一個愛管閑事之人,就嘲笑道:“你難道想抱打不平,你送上50兩銀子,這姑娘就歸你了!”
  朱世傑見此情景,大怒道:“難道我掏不出50兩銀子。光天化日之下,竟鬍作非為,難道沒有王法不成?”
  那半老徐娘諷刺道:“你這窮鬼,還談什麽王法,銀子就是王法,你若能掏出50兩銀子,我便不打了。”
  朱世傑憤怒已極,從口袋裏抓出50兩銀子,摔在半老徐娘面前,拉起姑娘就回到自己的教書之地。
  原來,那半老徐娘是妓女院的鴇母,而這姑娘的父親因藉鴇母的10兩銀子,由於天災,還不起銀子,衹好賣女兒抵債。今天碰巧遇上朱世傑,纔把姑娘救出苦海。
  後來,在朱世傑的精心教導下,這姑娘也頗懂些數學知識,成了朱世傑的得力助手,不幾年,兩人便結成夫妻。
  所以,揚州民間至今還流傳着這樣一句話:
  元朝朱漢卿
  教書又育人
  救人出苦海
  婚姻大事成
  上面這段佳話是不是事實,已不好考證,但說明了朱世傑在做學問的同時,還有着一顆慈愛的心。
  再說朱世傑在數學科學上,全面地繼承了秦九韶、李冶、楊輝的數學成就,並給予創造性的發展,寫出了《算學啓蒙》、《四元玉鑒》等著名作品,把我國古代數學推嚮更高的境界,形成宋元時期中國數學的最高峰。
  《算學啓蒙》是朱世傑在元成宗大德三年(1299)刊印的,全書共三捲,20門,總計259個問題和相應的解答。
  這部書從乘除運算起,一直講到當時數學發展的最高成就“天元術”,全面介紹了當時數學所包含的各方面內容。
  它的體係完整,內容深入淺出,通俗易懂,是一部很著名的啓蒙讀物。這部著作後來流傳到朝鮮、日本等國,出版過翻刻本和註釋本,産生過一定的影響。
  而《四元玉鑒》更是一部成就輝煌的數學名著。它受到近代數學史研究者的高度評價,認為是中國古代數學科學著作中最重要的、最有貢獻的一部數學名著。
  《四元玉鑒》成書於大德七年(1303),共三捲,24門,288問,介紹了朱世傑在多元高次方程組的解法——四元術,以及高階等差級數的計算——垛積術、招差術等方面的研究和成果。
  “天元術”是設“天元為某某”,即某某為x。但當未知數不止一個的時候,除設未知數天元(x)外,還需設地元(y)、人元(z)及物元(u),再列出二元、三元甚至四元的高次聯方程組,然後求解。
  這在歐洲,解聯立一次方程開始於16世紀,關於多元高次聯立方程的研究還是18至19世紀的事了。
  朱世傑的另一重大貢獻是對於“垛積術”的研究。他對於一係列新的垛形的級數求和問題作了研究,從中歸納為“三角垛”的公式,實際上得到了這一類任意高階等差級數求和問題的係統、普遍的解法。
  朱世傑還把三角垛公式引用到“招差術”中,指出招差公式中的係數恰好依次是各三角垛的積,這樣就得到了包含有四次差的招差公式。
  他還把這個招差公式推廣為包含任意高次差的招差公式,這在世界數學史上是第一次,比歐洲牛頓的同樣成就要早近4個世紀。
  正因為如此,朱世傑和他的著作《四元玉鑒》纔享有巨大的國際聲譽。近代日本、法國、美國、比利時以及亞、歐、美許多國傢都有人嚮本國介紹《四元玉鑒》。
  美國已故的著名的科學史傢薩頓是這樣評說朱世傑的:
  “(朱世傑)是中華民族的、他所生活的時代的、同時也是貫穿古今的一位最傑出的數學科學家。”
  “《四元玉鑒》是中國數學著作中最重要的,同時也是中世紀最傑出的數學著作之一。它是世界數學寶庫中不可多得的瑰寶。”
  從此中可以看出,宋元時期的科學家及其著作,在世界數學史上起到了不可估量的作用。
  除了以上成就外,朱世傑還在他的著作中提出了許多值得註意的內容:
  1.在中國數學史上,他第一次正式提出了正負數乘法的正確法則;
  2.他對球體表面積的計算問題作了探討,這是我國古代數學典籍中唯一的一次討論。結論雖不正確,但創新精神是可貴的;
  3.在《算學啓蒙》中,他記載了完整的“九歸除法”口訣,和現在流傳的珠算歸除口訣幾乎完全一致。
  總之,朱世傑繼承和發展了前人的數學成就,為推進我國古代數學科學的發展做出了不可磨滅的貢獻。朱世傑不愧是我國乃至世界數學史上負有盛名的數學家。
  由於朱世傑和其他同時代數學家的共同努力,使宋元時期的數學達到了光輝的高度,在很多方面都居於世界前列。
  自朱世傑之後,我國這種在數學上高度發展的局面不但沒有保持發展下去,反而很多成就在明、清一段時期內失傳。這實在是科學史上的一件憾事。
  
  “燕山朱鬆庭先生”,是元朝時代的一位傑出的數學家。所寫的《四元玉鑒》和《算學啓蒙》,是我國古代數學發展進程中的一個重要的里程碑,是我國古代數學的一份寶貴的遺産。
  
  朱世傑的青少年時代,正相當於蒙古軍滅金之後。但在滅金之前,中都(即今之北京)便於1215年被成吉思汗攻占。
  
  元世祖忽必烈繼汗位之後,於1264年(至1266年)為便於統治中原地區的人民,遷都燕京(後改稱大都,亦即今之北京)到了13世紀60年代燕京不衹是全國的政治中心,而且也是當時全國重要的文化中心,特別是北方的一個文化中心。
  
  忽必烈為了元朝的統治,曾網羅了一大批漢族的知識分子充作智囊團。其中就著名的有王恂(1235—1281)、郭守敬(1231—1279)、李冶(1192—1279)等人,這個智囊團中的人物,對數學和歷法都很精通,他們未入朝前曾隱於河北省南部武安紫金山中。
  
  13世紀中葉,在現在的河北省的南部地區和山西省的南部地區,出現了一個以天元術為其代表的數學研究中心。除上述武安的紫金山和李冶元氏封竜山外,山西臨汾的蔣周,河北蠡縣的李文一,河北獲鹿的石信道等人都在研究天元術。朱世傑也繼承了北方數學的主要成就——天元術,並將其由二元、三元推廣至四元方程組的解法。
  
  朱世傑除了接受北方的數學成就之外,他也吸收了南方的數學成就,尤其是各種日用算法、商用算術和通俗化的歌訣等等。
  
  在元滅南宋以前,南北之間的交往,特別是學術上的交往幾乎是斷絶的。南方的數學家對北方的天元術毫無所知,而北方的數學家也很少受到南方的影響。朱世傑曾 “周遊四方”,莫若(古代數學家)序中有“燕山鬆庭朱先生以數學名傢周遊湖海二十餘年矣。四方之來學者日衆,先生遂發明《九章》之妙,以淑後圖學,為書三捲……名曰《四元玉鑒》”,祖頤後序中亦有“漢卿名世傑,鬆庭其自號也。周流四方,復遊廣陵,踵門而學者雲集”。經過長期的遊學、講學等活動,終於在 1299年和1303年,在揚州,刊刻了他的兩部數學傑作——《算學啓蒙》和《四元玉鑒》。楊輝書中的歸除歌訣在朱世傑所著《算學啓蒙》中有了進一步的發展。
  
  清羅士琳認為:“漢卿在宋元間,與秦道古(即秦九韶)、李仁卿可稱鼎足而三。道古正負開方,漢卿天元如積皆足上下千古,漢卿又兼包衆有,充類盡量,神而明之,尤超越乎秦、李之上”。清代數學家王鑒也說:“朱鬆庭先生兼秦、李之所長,成一傢之著作”。朱世傑全面繼承了並創造性地發揚了天元術、正負開方法等秦、李書中所載的數學成就之外,還囊括了楊輝書中的日用、商用、歸除歌訣之類與當時社會生活密切相關的各種算法,並作了新的發展。
  
  由此看來,在朱世傑的工作中,不僅有高次方程的解法,天元術等為代表的北方數學的成就,也包括了楊輝工作中所體現出來的日用,商用算法以及各種歌訣等南方數學的成就,不僅繼承了中國古代數學的光輝遺産,而且又作了創作性的發展。朱世傑的工作,在一定意義上講,可以看作是宋元數學的代表,可以看作是古代籌算係統發展的頂峰。就連西方資産階級學者們也不能否認這一點,喬治·薩頓說:朱世傑“是漢族的,他所生存的時代的,同時也是貫穿古今的一位最傑出的數學家 ”,說《四元玉鑒》“是中國數學著作中最重要的一部,同時也是中世紀最傑出的數學著作之一”。朱世傑以他自己的傑出著作,把中國古代數學推嚮更高的境界,為中國古代數學的光輝史册,增加了新的篇章,形成了宋代中國數學發展的最高峰。
    

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