《战国秦汉算术材料的跨学科研究》
衣抚生 著
精装 16开
本书是一部研究战国秦汉数学史的专著,内容可以简单概括为:数学的一切和一切的数学。前两章研究出土算术文献,第三章利用出土算术文献对传统数学史得出若干新认识,第四章、第五章则是将数学当成一种工具,来量化分析和重新认识先秦秦汉时期的典籍。
衣抚生,山东烟台人,博士毕业于中国社会科学院,现任教于河北经贸大学,为河北省儒学会学术委员。出版《老子传》(与鲍鹏山教授合著)、《燕赵学术思想史·秦汉卷》(与武占江教授合著)、《河北经贸大学藏同记商场文书整理与研究》等5部著作,在《中国史研究》、《青海社会科学》、《中国图书评论》等刊物发表论文多篇。
目 录
绪论:研究综述
第一章出土算术材料研究的方法论问题
第一节证据不足时如何确定功能:以清华简《算表》为例
第二节数学推演与数字复原:以《算数书》“大广”算题为例
第二章出土算术材料具体问题研究
第一节从《算数书》看秦汉竹简的选材与制作
第二节《算数书》第120—125简缀合札记
第三节张家山汉简《算数书》“挐脂”考
第四节岳麓秦简《数》文本研究二则
第三章数学史研究
第一节《孙子算经》成书年代再考察
第二节秦汉时期普通受教育者的数学水平
第四章先秦儒家数学研究
第一节《孟子》的数学成就初探
第二节《孟子·寡人之于国也》的跨学科解读
第三节《荀子》的数学成就初探
第五章数学史视域下的史学研究
第一节孔子“奉粟六万”小考
第二节霍去病军“士有饥者”新论
第三节秦汉之际重要数字辩证四则
第四节修订本《史记》中的纪日问题
第五节《汉书》诸表勘误札记
第六节《资治通鉴》勘误札记29则
后记
本书是在我博士论文的基础上,增加了工作三年来的若干思考与研究,删去了某些不成熟甚至是错误的内容而写作完成的。
本书的完成,首先要感谢我的博导彭卫老师,是他引领我进入数学史研究之门,奠定了我的学术旨趣和方向。
说来,还有一个有趣的故事。我初去社科院读博,心中一片茫然,不知要从何入手。去历史所找彭老师,他说:“你本科学数学,就做数学史吧。”我略查资料,就拒绝了。表面原因是郭书春、邹大海、彭浩、肖灿等诸位先生的数学史研究已经非常深入,我自认为很难有大的突破,不愿研究别人剩下的边角料,更深层的原因是:我觉得秦汉史研究的主流不在数学史。当今的秦汉史研究,新材料层出不穷,正是群雄逐鹿的大好时机。而我,想要逐鹿中原。
过了一段时间,还是没有思路,再去找彭老师。彭老师说:“我看,你还是做数学史吧。”抱着试试看的态度,我静下心来,认真学习《九章算术》,研读出土算术文献,很快就乐在其中。对我来说,学习数学史是从吾所好。从初中一年级开始,我就喜欢数学;初三时的一次期末考试,全校师生只有我做出一道几何大题,老师们集体研读我的解题过程,一时风头无两;高中时,我以擅长数学闻名;大学本科期间,我经历过很多迷茫,让我自豪的是,只学了很短时间,我的计算数学就考了整个学院的最高分。这一次,我找到了久违的理想与激情。
衷心感谢彭老师。我曾引用孟子的话,来表达我的感激之情:“观于海者难为水,游于圣人之门者难为言。”
我想用简短的文字,描述我在本书中的若干重要思考。
(1)像清华简《算表》这样缺少说明的出土文献,我们该以什么原则,来推演其功能?如何确定我们的推演是准确的或者是可能的?这应该是研究《算表》之前,首先应该考虑的问题。我认为,有两种推演的思路。一种是尝试所有的可能性,从而得到最大的可能范围。另一种是用二重证据法,即将出土材料与同时代的知识和思维相结合,进行谨慎推演,从而得到最稳妥的可能范围。这两种思路各有利弊:前者过宽,缺少史学家所重视的证据,后者过窄,可能会忽略掉作为孤证的重要科技成果。因而,应该结合起来研究。先用二重证据法,以古人的数学知识、数学思维进行推演,在缺少相关旁证的情况下,再尝试各种可能性。
在此思路下,我对《算表》得出了一些新的认识。
第一,研究者认为,《算表》“可能还用于开平方运算,但我们不能确定这一算表当时已被用于开方这样的复杂运算。”判断《算表》是否有开平方运算功能的依据是什么?仅仅是今人所认为的“复杂”与否吗?今人认为是“复杂”的算法,对古人来说,就一定是“复杂”的吗?其实,张家山汉简《算数书》中已经出现了复杂的开平方计算,那么《算表》应该可能实现同样功能。颇为奇妙的是:今天的数学计算追求绝对准确,所以研究者会觉得《算表》无法实现复杂的开平方计算,但古人所追求的首先是实用,而不是绝对准确。《算数书》计算整数开平方运算,是并不完全准确的近似方法。这样就导致研究者眼中的“复杂运算”,在古人的近似计算中却相当简单。
第二,研究者在进行分数乘法时,很自然地将假分数分为整数和分数两个部分,然后用分配率进行计算。这一在今人看来非常自然、非常简单的方法,在当时是否存在呢?答案可能是否定的。《算数书》《九章算术》中的分数乘法均只有一种计算方法:先将带整数的分数化为假分数,然后分子乘分子,分母乘分母,即可得到结果。与研究者提供的简单方法并不一致。
今人眼中的复杂运算,在古人的算法中非常简单,今人眼中的简单运算,在古人那里找不到依据。这真是一个有趣的现象。
(2)王国维先生在其名著《简牍检署考》中,对竹简形制有过经典论述。随着出土简牍的增多,学者们发现该论述与实物并不完全符合,因而出现了很多不同的解释。本书想要强调的是:王国维先生的论断是从制度规定的角度来说的,而这些新观点都来自实物观察。制度规定和实际情况可能会有一定的差距,如果我们能从制度规定的角度,直接找出反证来,说服力无疑会更强。《算数书》“程竹”算题恰恰就提供了这样的标准。该算题中的官方标准中有“尺六寸简”,不在王国维先生所列的简长之中,这就说明王国维先生的总结是有问题的。
(3)前辈学者对古书的真伪和成书年代等问题,进行了大量的研究工作。随着研究的深入,人们发现古书的成书往往经历了漫长的时间和复杂的过程。以往根据点滴的历史信息来判断古书成书年代的做法,基本上已经被废弃了。但这种做法在数学史学界,却一直被沿袭下来。这自然是有问题的。
试举一例:假设有一本算术书是战国时期齐国人写的,书中用的是齐国度量衡。秦王朝建立后,统一度量衡,书中旧有的齐国度量衡不能用了。请问:人们是废弃这本书,另编新书,还是仅仅将书中的度量衡改为秦朝度量衡,继续用?答案显然是后者。那么,数学史学界会认为这本书是什么时候的人写的?答案是秦朝人,因为其中显示了秦朝的历史信息。
我不满意这种根据点滴历史信息来判断成书年代的方法。在我看来,这些最具有时代特征的点滴历史信息,恰恰是最容易被修改的,因而其可靠性也就大打折扣。那么,要如何判断?我的思路是:第一,整体判断法,即从时代整体的数学知识、数学思维来判断。第二,点滴历史信息也可以用,但最好是从那些不容易被修改的地方看。作为这种思路的运用,我研究了《孙子算经》的成书年代。
(4)《秦汉时期普通受教育者的数学水平》一文体现了我对数学史学界研究内容的反思。数学史学界的研究对象倾向于少数数学精英。实际上数学的应用非常广泛,普通民众的数学水平和数学应用也应该是数学史的研究内容之一。
(5)《孔子“奉粟六万”小考》指出古今学者常犯的一个错误:人们都知道秦始皇统一度量衡是历史上的大事,但在研究先秦史时,却总是套用秦的度量衡。问题在于:秦始皇之前的度量衡是比较混乱的,并不统一,根本就不能如此套用。我以《史记》记载的孔子“奉粟六万”为例,来说明这个问题。我的结论不一定对,实际上,这一篇文章的价值在于提出问题,而不是解决问题。
(6)《霍去病军“士有饥者”新论》是我比较喜欢的一篇文章,有我对数学史研究内容的新思考。这篇文章看起来跟数学无关,实际上其核心恰恰是数学。《史记》记载,霍去病军中存在较为严重的粮食补给问题,而战士饥饿是霍去病不体恤士卒所致。我们可以考虑几个数学问题:霍去病是去行军打仗的,在这过程中,他和他的小圈子所浪费的粮食能占多少百分比?这个比例一定是很低的,所以将战士饥饿归结为个人原因,明显说不过去。汉武帝的两份诏书也可以证明,霍去病军中并未有严重的粮食补给问题。当然,需要汉武帝在诏书中强调,说明当时军中存在普遍的粮食供给问题,该问题是如何发生的?请看算术文献中的均输类算题。
以上只是简略说明,我在每一章的开头,有对该章内容较为详细的总结,供读者迅速掌握其大意。
本书是我的数学史研究的阶段性总结。我并不认为我的结论都是正确的,但我自信研究方法、研究角度有一些创新。
路还很长,我要继续走下去。