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[论坛] 周向宇院士:中国古代数学的贡献

5月14日下午,北京师范大学数学科学学院邀请中国科学院院士周向宇教授做了题为《中国古代数学的贡献》的报告,这是“京师数学教育论坛”的第七次报告。讲座由数学科学学院院长王恺顺教授主持,杨大春教授等学院师生参加。本次论坛采用线上线下相结合的方式举行,共计四百余名师生参加论坛。


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周向宇院士是著名的多复变与复几何专家,他在该领域多个核心问题上作出了极为重要的贡献。于2002年在国际数学家大会上作45分钟邀请报告、2013年在Abel Symposium做主旨报告。他曾获求是杰出青年学者奖、中国科学院自然科学奖一等奖、中国数学会陈省身数学奖、国家自然科学奖二等奖、陈嘉庚科学奖等殊荣。


周向宇院士以华罗庚先生的名言“中华民族是擅长数学的民族”开篇,带领师生们一步步领略中国古代数学的风采。首先,自然数的思想是一一对应。我国古代以结绳和书契等方式计数,在商代已有十进制的萌芽,甲骨文中所记载的最大数字已达三万多。西周时期,十进制得到了进一步的发展。作为“君子六艺”之一,数学教育始于西周,至春秋战国时期,筹算已经盛行开来。《孙子算经》(约公元4世纪)用纵横表达的十进制算筹记数法已经表述非常清楚。因此,我国的“以筹计数”比印度人用十个字母来表示数字要早很多年。周院士用《汉书·律历志》中“探赜索隐,钩深致远,莫不用焉”一句来形容数学在古代应用之广。


另一方面,中国文化对数学的严谨、严格、严密、准确、精确尤为尊崇。古代的先贤们常用数学命题来阐释人文思想。从《史记·夏本纪》中描述大禹治水的“左准绳,右规矩”,到《管子》、《孟子》、《墨子》、《荀子》、《管子》、《韩非子》、《贞观政要》等,周院士遍阅古籍,有理有据地详细阐释了国学中核心人文思想与数学精神的交融。


此外,他还从中国古代哲学中挖掘现代数学思想的萌芽。从《易经》中的二进制之滥觞,《老子》的三进制之创立,以及《九章算术》中对于零、正负数的运算等。直至宋元四杰,将变量引进数学,达到了中国古代数学的高峰期。中国古代的极限思想方面,周院士从《庄子》、《墨子》、刘徽的“割圆术”、祖冲之、祖暅的“缀术”、“祖暅原理”娓娓道来,最后以诙谐幽默的语言,向师生们阐释了愚公移山数学模型中蕴含的“Peano公理”、“阿基米德原理”等。


周院士研究发现,从西周的商高,到三国时期的赵爽,中国古代数学家已经给出了勾股定理的严格证明。并且,赵爽的“勾股圆方图”中形数结合的证明方式,开代数几何化、几何代数化之先河。而这些比西方数学家勾股定理的证明早了几百年。周院士还指出,中国古代数学思想中包含的出入相补原理,例如刘徽的“青朱出入图”中提到的割补术等,很可能是阿拉伯代数思想之源泉。


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        大家纷纷表示,听了周院士的演讲,不仅了解到中国古代数学对现代数学的贡献,更受到了国学等方面的教育,受益匪浅!


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