有趣的是 , 隋唐本身就是一个大流行预言的时代 , 如“桃李得天下”(预言李氏将征服世界)、“武后”(预言吴泽天将成为皇帝) , 后来甚至成为预言书的祖先 。——《推背图》一定是附在当时的数学家李春风和袁天罡身上 , 所以丞相孙无忌得到唐太宗李世民的建议 , 在他所编的《唐禄书仪》中规定:
一切玄物、天文书、预言书、军书、七历、太阴雷诀 , 私下不得入内 , 违者处二年 。私人天文学家也是如此 。
有这样的法律和政策 , 难怪中国的天文学不能发展 , 天文人才日趋衰退 。
也许你说天文学微不足道 , 但数学呢?
要知道 , 中国古代数学有很强的应用数学风格 , 其最重要的应用领域是天文学 , 这是继承自《周必算经》的看家特色 。事实上 , 中国古代数学家所从事的数学研究 , 多半是为了解决天文问题 , 或者是修改制定历法 。所以他们首先是天文专家、占星师、历法专家、太史院、司天台、秦天剑的官员 , 其次是当时不为人知的数学家 。
以后两题为例 , “三次招养银到米题”中使用的“挑战技巧”(即现代数学中的高阶插值法) , 其实是为了准确计算出的表观速度 。太阳和月亮 。和位置 。由于日月视运动不是时间的二次函数 , 即使使用不等间距的二次插值公式也不能得到满意的结果 , 所以必须使用“欺骗”等高阶插值方法 。插入方法 。
宋元之间的“时历”之所以比历史上其他历法先进 , 最重要的原因是主持“时历”制作的王迅、郭守敬用“攻法”计算太阳一天一天运行的速度 。和黄道经度 , 以及月亮近地点的每日速度 。他们使用三次插值 。
而“立方招兵支银到米”出自朱世杰的《思源御鉴》第十卷 , 研究的正是高阶插值法:
“今天有个官司 , 要根据魔方招兵 , 一开始(第一天)招兵三尺 , 第二天(第二天)又多了一尺……已经招了23400人 。你招了多少天?”
依次计算其“上差”(三阶差)、“二阶差”(二阶差)、“三阶”(一阶差)和“下差”(容差) , 转化为一个四次方程 , 然后使用我们上面提到的平方根的基本工具来解决它 。
在级数和微积分这两种分析工具被发明之前 , 要做到这一点是相当困难的 。
再来看看第三题《鬼谷算计》(南宋周密称) , 又称《韩信兵》 。该算法也称为孙子剩余定理 。孙子《算经》的作者和编纂年代至今尚不明确 。
孙子算经中的一次性全同理论在南宋数学家秦九少的手中发展成为系统理论 。因为要求的“导数”与“倍率”的乘积再除以另一“定母” , 余数必为1 , 故称“同余” , 又称“大衍求一” , 这就是原因 。秦九少的“大衍求一术”法相当于欧几里得的算法 。
孙子余数定理和大研一技的具体算法这里就不多说了 , 因为比较专业 , 二来大家可以通过各种渠道找到 。毕竟 , 这是中国古代数学与世界数学的对决 。影响较大的贡献之一 。
而四爷要说的是 , 无论是中国古代的同余论 , 还是秦九少的“大严求术” , 其实都是用来解决历法上元年的计算问题 。
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