基本介紹
簡介,算盤的來歷,從籌算到珠算,珠算算法發展歷程,西周的陶丸“算珠”,有梁穿檔算盤,
簡介
圖示為黑檀木虎骨算珠首飾盒
珠算是由籌算演變而來的,這是十分清楚的。《老子》提到:“善計者不用籌策”,可見這時籌算已經比較普遍了,因此我們說籌算是完成於春秋戰國時期。“算”和“籌”二字出現在春秋戰國時期的著作(如《儀禮》、《孫子》、《老子》、《法經》、《管子》、《荀子》等)中,甲骨文和鐘鼎文中到現在仍沒有見到這兩個字。一二三以外的籌算數字最早出現在戰國時期的貨幣(刀、布)上。
算盤的來歷
關於算盤的來歷,最早可以追溯到公元前600年,據說我國當時就有了"算板"。古人把10個算珠串成一組,一組組排列好,放入框內,然後迅速撥動算珠進行計算。東漢末年,徐岳在《數術記遺》中記載,他的老師劉洪訪問隱士天目先生時,天目先生解釋了14種計算方法,其中一種就是珠算,採用的計算工具很接近現代的算盤。這種算盤每位有5顆可動的算珠,上面1顆相當於5,下面4顆每顆當作1。
從籌算到珠算
籌算數字中,上面一根籌當五,下面一根籌當一,珠算盤中的上一珠也是當五,下一珠也是當一;由於籌算在乘、除法中出現某位數字等於十或多於十的情形,所以珠算盤採用上二珠下五珠的形式。其次,從楊輝、朱世傑開始到元末丁巨、何平子、賈亨止起除“起一”法外的全部現今通用的珠算歌訣,是為籌算而設的。
歌訣出現後,籌算原來存在的缺點就更突出了,歌訣的快捷和擺弄算籌的遲快取在矛盾。為了得心應手,人們便創造出更加先進的計算工具——珠算盤。從遺留下來的著作中可以看出,籌算的改革是從籌算的簡化開始而不是從工具改革開始的,這個改革最後導致珠算的出現。
珠算算法發展歷程
明代完善珠算機械化算法的直接結果,就是使數學在大眾中空前普及。運用珠算機械化算法,口誦歌訣,撥珠練習,即便不懂原理,也能掌握珠算法。不管公學、私塾和家教,以及商工店主授徒,都能夠教學珠算法,即便小孩子也都能學會和掌握。這種珠算法一直延續到 20 世紀 50 年代,有些地方甚至直到如今。也正是這個緣故,珠算得以很快傳播,以致傳到海外。
朱載堉(1536 — 1611 年 ) 把珠算用於科學研究,創串聯 ( 或並聯 ) 使用算盤的方法,設計了極其簡捷的算法程式。在他的科學發現、發明和創造中,靠珠算完成了極其浩繁的計算,導致他發現了“十二平均律”,這是世界頂尖的發現。
過去,對珠算一般只停留在實用方法上,停留在手撥算珠上,未能從基礎處或者說從“基因”上去認識、闡述它的深遠意義和不可替代的價值。因而,在引入西方數學教學體系時,未用它來更換西方數學課程中相應的落後部分,竟然將它從數學課程中排斥出去。結果,學校中學的數學,不能滿足實際需要,才不得不在數學課之外,另開一門珠算課。
中國第一個人造衛星就是靠算盤計算發射成功的!
西周的陶丸“算珠”
珠算是以“珠”為運算元的計算技術。以“珠”為運算元是珠算的本質特徵。 1976 年陝西岐山出土的西周 ( 公元前 1066 — 771 年 ) 陶丸,我國著名數學史專家李培業教授對西周陶丸進行研究後,提出了“西周陶丸為早期的計算工具”、“西周已有原始珠算”等論點,後經考古專家和珠算史共同鑑定為“算珠”。將古珠算的歷史年代推前了1000餘年,至今有3000多年歷史。至於以後算盤結構的變化、算法的發展,只是珠算的發展完善過程,不屬於珠算的起源問題。
有梁穿檔算盤
宋元時期,以楊輝、朱世傑為代表的數學家們在實用數學方面,創造了各種乘除簡捷法和“歌訣”,這些都成為珠算算理算法的重要組成部分。同時,有梁穿檔的算盤已在民間廣為使用。因此,這一時期的珠算,無論是計算工具還是算理算法都有了進一步的發展。
“有梁穿檔”現代式算盤究竟起源於何時,由於文獻不足,珠算史研究者們眾說紛紜,莫衷一是。綜合各家的推斷,主要有漢代說、唐代說、宋代說、元末明初說。
持漢代說的主要有清代梅啟照和現代朱永茂,他們都是以《數術記遺》是漢末徐岳著作為依據,除此以外並無其它證明,而《數術記遺》究竟是否偽作,目前還尚未定論,而且對《數術記遺》中的“珠算”工具,大部分研究者認為只能稱為現代算盤的前身,即使《數術記遺》確定為漢代作品,也不能認為現代算盤起源於漢代。