山西历史名人(补)二十四王文素
王文素,字尚彬,山西汾州(今汾阳市)人。是一位小商人出身的著名诗人数学家、珠算家。约生于公元1465年之前夕。明成化年间随父经商,定居河北饶阳。
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王文素自幼颖悟、涉猎书史、诸子百家无不知者,尤长于算法。他在十分艰苦的条件下,历经三十余载,年近六旬时,终于撰写完成近五十万言的数学巨著《新集通证古今算学宝鉴》四十二卷(后续诗词体算题三百多个十二卷,现已失散,加卷首图一卷,总共五十五卷)。
王文素认为数学是“普天之下,公私之间,不可一日而缺者也”。他献身数学,不单是认为数学重要,也基于他对数学的热爱,他能“陋室半间寻妙理,灵台一点悟玄机”真乃苦中求乐,乐在其中。“料此一般清意味,世间能有几人知?”的心情,颇有“子非鱼,安知鱼之乐?”的滋味。由此足可以看出他在数学的海洋中邀游已到了乐此不疲的境界。在学术上王文素要高于晚他七十年撰成《算法统宗》的程大位,数学巨匠王文素与数学巨著《算学宝鉴》在中国数学史,珠算史乃至世界数学史上的地位应该肯定。
王文素著《算学宝鉴》全称《新集通证古今算学宝鉴》,完成于明嘉靖三年(1524年),是一部博大精深的中国古典数学巨著。 《算学宝鉴》在通证的基础上,“复增乘除图草,定位式样,开方演段,捷径成术”。集算诗中提到的“悬空定位无踪影,带从开方有正翻”,正是其在学术上高人一等、算法上技高一筹的写照。
《算学宝鉴》研究了一元高次方程的数值解法,内容详实可贵,这充分说明一元高次方程数值解法及天元术、四元术在明朝并未完全失传。王文素在解法中所用名词术语、演算程序,基本上与宋元数学一致,并有所发展和创新。王文素是继宋代杨辉、秦九韶和元代朱世杰后,明代最杰出的数学巨匠;《算学宝鉴》是代表明代数学中兴的最高水平的数学巨著,王文素的数学成就是中国数学史连续性的有力证据。
王文素对数学研究矢志不移,用三十年时间“历将诸籍所载题术,逐一测深探远,细论研推,其所当者述之,误者改之,繁者删之,缺者补之,乱者理之,断者续之。复增乘除图草,定位式样,开方演段,捷径成术,编为拙歌,注以俗解”。以“吹开毛孔寻疵病,使碎心机觅本流”的认真精神,新集通证,正本清源,于明嘉靖三年(1524年)完成了这部数学巨著。诚如他在集算诗中所述:
身似飘篷近六旬
留心学算已年深
苦思善致精神败
久视能令眼目昏
铁砚磨穿三两个
毛锥乏尽几千根
如风扫退天边露
显出中秋月一轮
王文素以艰苦卓绝的劳动,以“超出人表”的水平著成《算学宝鉴》而得到“数学中之纯粹而精者”的赞誉是当之无愧的。数学巨著《算学宝鉴》只有手抄孤本传世,现存北京国家图书馆。对《算学宝鉴》的整理研究虽然只是起步阶段,但很多发现令我们吃惊。
《算学宝鉴》中对研究数字排列组合的纵横图(现也称为幻方)的研究,如连环图、缨络图、三同六变图等等,其复杂程度远远高于宋朝杨辉、明朝程大位,甚至在直至清朝,我们所知的中国古典数学书中也是独一无二的,亦可称中国算史之最;该书立体插图采用现代轴测图法中常用的正等测图法,使三轴的轴间角两两成120度,是在中国算书插图中最早采用这一先进方法的著作,得到北京工程图学会顾问赵擎寰教授的赞许;该书中加、减、乘、除、开方等由简单到复杂的运算,均是用珠算完成的,或者说很多运算方法、步骤、口诀都是专为珠算编的,被珠算专家称为中国第一部珠算书。
《算学宝鉴》是一部应用数学书,书中例题均取材于当时社会生活的实际。除古题原题照搬外,书中对当时社会商品流通中米、麦、棉、马、牛、羊、鸡、绫、罗、麻、绢、人参、红花等等价格资料应有尽有,船费、脚银、军饷、税种、税率等经济史料不胜枚举,书中还有“假令秦至燕二千八百八十里”的路途的较精确的距离等资料,与今相差无几。可以说,《算学宝鉴》对当时社会商业、人文、地理、政治、经济等方面的记实,是我们了解、透视明代社会的一本极珍贵的史料。
《算学宝鉴》全称《新集通证古今算学宝鉴》,对当时见到的数学著作及民间算法、算题,均能“留心通证”,明确指出原书之谬;对“占病法”、“孕推男女”等不科学的算题一律不集。因该书有“通证”的毅力、“新集”的魄力,故有去伪存真、补缺续断、正本清源的结果。
《算学宝鉴》在通证的基础上,“复增乘除图草,定位式样,开方演段,捷径成术”。集算诗中提到的“悬空定位无踪影,带从开方有正翻”,正是其在学术上高人一等、算法上技高一筹的写照。还研究了一元高次方程的数值解法,内容详实可贵,这充分说明一元高次方程数值解法及天元术、四元术在明朝并未完全失传。王文素在解法中所用名词术语、演算程序,基本上与宋元数学一致,并有所发展和创新。
王文素解高次方程的方法较英国的霍纳、意大利的鲁非尼早二百多年。在解代数方程上,他走在牛顿、拉夫森的前面一百四十多年。对于17世纪微积分创立时期出现的导数,王文素在16世纪已率先发现并使用。《算学宝鉴》中的“开方本源图”独具中国古代数学传统特色,国外类似的图首见于法国数学家斯蒂非尔1544年著的《整数算术》一书,较《算学宝鉴》迟二十年且不够完备。
最后,附录王文素《集算诗》的其中一首,供大家欣赏。
集算诗
——王文素
其一
六艺科中算数尊,三才万物总经纶。
乘除升降千般用,量度权衡五品分。
天下钱粮凭是掌,世间交易赖斯均。
若无先圣传流此,自古模糊直到今。
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