88读书网 > 科技强国,向秦始皇直播四大发明 > 第157章 数学,不会就是不会(二)
    各种学堂里面饱受算术□□的学子们忍不住哈哈一笑。
    心中陡然生出一股“你也有今天”的感觉。
    有个刚从学堂归来的小男孩用手指着仙画: “爹,娘,你们看,这路小柒的算术肯定也不怎么样!
    不然不可能会有这样的语气。他的爹娘赶紧捂住他的嘴: 闭嘴吧你。
    然后对着天幕弯了弯腰: “童言无忌,童言无忌。”
    虽然仙画一直在说没有神仙,但它本身的存在让淳朴的百姓们对此将信将疑,唯有一些读过书的会思考的想到,仙画是不是一种他们所无法理解的科技?
    就像是之前所说的高维生物一样。
    小男孩睁着泫然欲泣的大眼睛,默默的道:“可是,算术真的很难呀,不会才是正常的嘛!真是的!
    【关于《周髀算经》的成书时间,有过很多争议。有人认为是后人假托前人的名义写的书。】
    【不过,现在有史学家认为《周髀算经》的第一部 分内容作为单独的文本,应该是成书于西周初期,约公元前11世纪左右。】
    【第一部 分,是周公和商高的对答,它主要涉及的就是勾股定理。】
    周公问商高: “听闻您对数学特别的精通,我有一个问题想要请教。”
    商高道: “请说。”
    “昔日庖牺构造周天力度,”周公道,眼中闪过好奇, 但我们既不能用梯子登上天,也不能用尺子去丈量大地。那这些数学知识和数字又是从哪里得来的呢?
    商高沉思了一会儿,悠然道: 当然有各种方法,比如,圆的面积就和它外接的四方形有关系,而矩形的面积可以从九九八十一中相乘。”
    他见周公依然迷茫,决定用自身来做例子。
    商高伸出自己的腿,指着说道: “小腿的长度如果是三,大腿的长度是四,”他将小腿曲起来,“那么,现在这段距离就是五。”
    【在古文里,小腿就是勾,大腿就是股。】【同学们!这就是勾股定理啊!咱们的初中数学必学项之一。】
    【很多古文明都能够熟练的掌握这个定理,这大概是因为在丈量以及建造房屋的时候,找出一个直角是很重要的。】
    一群古埃及人在建房子。
    他们需要找到一个直角来确定墙的位置。
    聪明的古埃及人拿来了一段长绳,然后将绳子标记了十二段的等长距离。待他们把绳子放到地上的时候,轻松一拉,正好就形成了边长分别是三四五的直角三角形。
    开建!
    【勾三股四弦五,问小学生都能知道。但单看挺简单,要是出现在试卷最后两道综合了其他知识点的大题里面的话,简直能折磨得人想要发脾气。】
    【但发脾气也是没有用的。】
    【你一气之下可以倒拔垂杨柳,但再气,做不出来的数学题还是做不出来。】【因为,数学,不会就是不会。】年轻的学生正趴在书桌上做着数学题。越做,他的表情就越痛苦。
    在他的幻想里,他已经怒气爆棚,然后化身为狂暴巨人,爆发了小宇宙,几拳就把路边的大树击倒。
    但是在现实中,却只能对着试卷抓耳挠腮。
    最终,颓然一叹,将脑子贴在桌子上,笔往旁边一放。不会,不会,还是不会!绝望的呢喃在室内响起。
    爱咋咋地吧!
    秦朝。
    扶苏在自己的脑海里认真搜索了一下《周髀算经》这本书,然后有些惭愧的发现自己竟然没有什么印象。
    他只学过《九章算术》。
    他悄悄的问站在身边的公子高,可看过这本。
    公子高扯了扯嘴角,似乎想到了什么痛苦的回忆: “看过,但似乎和没看过也没什么区别。”扶苏好奇的问: 怎会如此?
    公子高叹口气,看了看天幕: 就和她说的一样,数学,不会,就是不会!就算是想破了脑袋,那也不会!
    所以,他已经放弃了。
    扶苏: .…懂了。
    但他还是决定把这本书找出来看看。在另一边的嬴政也正在和李斯等讨论。
    嬴政眉头皱起: “听起来,后世似乎每个人都要学数学?”连小学生都知道勾股定理。
    “即使这东西建房子的时候可以用上,但又不是每个人都需要掌握这门手艺,何必如此重视?”
    如今的大秦有《周髀算经》和《九章算术》,作为王室子弟,嬴政当然学过,懂得一些算术知识,而且在座的这些人,数学知识应该在整个大秦来说都是靠前的。
    毕竟,如果不懂算术,那朝廷钱财的核算、税赋的计算还有各种调兵遣将的粮草后勤等等,都没法搞了。
    想到这里,嬴政轻轻的扬起眉毛,忽然意识到,数学的确是挺重要的,浸润到了整个国度运转的方方面面,
    他开始生出了一些兴趣。
    南北朝。
    祖冲之和祖眶看得聚精会神。
    祖家一些没什么数学天赋的小孩子们躲在角落里满脸苦色,又一脸同情:
    原来,还有人和咱们一样惨啊!
    别人家的小孩,学学经史就行了,他们家的小孩,要学算术,而且还不是一般的算术。没想到,居然有人和自己一样惨。
    心里忽然就平衡了不少呢。
    这时候,听到旁边的大孩子含笑着问他们: “说起来,你们的阿拉伯数字适应得怎么样了?小心祖父明日抽查。
    小朋友们一愣,脸皱得更苦了。换来旁人愉快的笑声。
    【在商高和周公对答之后的几百年,古希腊文明开始进入到了数学的繁盛期。】
    【阿基米德、亚里士多德、泰勒斯、毕达哥拉斯、欧几里得,这些辉煌的名字铭刻在了那一片历史的天穹下。】
    在恢弘的希腊神庙前,一位位身穿长袍的赫赫有名的大学者出现了。
    画面定格在其中一个人身上。
    【这里面,影响最深远的当属欧几里得的《几何原本》。】
    【欧几里得在公元前300年就写出了《几何原本》,然后,就被誉为“数学的起点”, “科学的圣经。评价非常的高。这本书的确是很牛的,在此后的一千多年的时间里,欧洲的数学教科书都是它。】
    【甚至到现在,全世界中小学生所学的几何知识,大部分都还能在这里面被找到。】少年时期的牛顿在剑桥的书店里买了一本《几何原本》。
    考官对他道: “你的几何基础知识太过贫乏,如果不补上这块短板的话,再怎么样都是没有用的。
    牛顿回到家后,立刻就拿出了那本已经积了一层灰的《几何原本》。这本书也成了他常常翻看的一本书。
    【《几何原本》直到明朝末期的时候,才传入华夏。】
    【带它进入华夏的,是著名的传教士利玛窦,而看出了它的价值的,是大名鼎鼎的徐光启。】【这个故事之前我们也讲过。】徐光启跟随利玛窦学习西方科技,甚至为此皈依了教会。
    在翻译了一大批文稿之后,徐光启对利玛窦说: “关于道德和信仰的书籍已经翻译得够多了,接下来我们应该印一些关于西方科技的书籍。
    利玛窦欣然同意。
    两人一致选择了欧几里得的《几何原本》。
    利玛窦对他道: 这是我们欧洲人学数学必须要学到的教科书。徐光启问: “和大明所学有何不同?”
    利玛窦思索了一下后给出自己的感受: 华夏的数学也很好,但风格不同。这里的数学有着各种各样的命题,但是都没有证明,任何人都可以给出狂野的想象。
    “但《几何原本》不同,它的每个命题都是有确切的证明的,即使再固执的人也无法推翻它。”《几何原本》的书页被一页页翻开,出现了一行行文字以及各种几何图形。【可惜的是,那个时候可能已经太晚了。】【科技的一点点萌芽已经无法挽救千疮百孔的大明。】
    ……
    明朝。
    朱元璋重重的叹口气,不过已经被重创过几次之后,对此早就平静接受了。他点点头: 的确是救不了。
    一本数学书籍而已,怎么可能挽救一个王朝的倾覆?
    比起这个,他更在意的是之前讲的小冰河时期,越来越冷和那些天灾什么的,还是要好好储备。
    数学嘛,朱元璋现在还不怎么把它放在心上,漫不经心的对身边的大臣道: “待船队下次回来,让他们看看那边有没有这本书。
    属于,顺手而为就行了。
    真要让朱元璋为了这本书,或者是为了数学,大费周章的来做点什么,他是不愿意的。明
    朝崇祯初年。
    徐光启已经完成了对《几何原本》的翻译,并且将它上呈给了陛下。
    如今,《几何原本》已经成为了太学中的教科书,人手一本。这让徐光启觉得有些欣慰。但,此时听到仙画的评价,不免面色苍凉。
    “算了,大人。”他的心腹幕僚道, 您该做的也已经做了,剩下的,就听天命吧。
    徐光启缓缓摇头: “这几年,陛下励精图治,国内时局有所好转。仙画的出现,或许就代表着大明的气运还没有消亡。
    不能就这样认输。
    或许还有希望。
    【那是不是从古代起,西方的数学就已经更优秀?】
    【其实不是的。】
    【可以说在十四世纪之前,华夏才是这个星球上数学最为发达的国家。】
    【古希腊数学或者说古欧洲数学有一个特点,那就是它的几何非常突出,可数论、算术方面却稍逊一筹。】
    【因为古欧洲是没有十进制的。】
    【大家看看古罗马的数字符号就知道了。】古罗马的数字,i、2、3、iv、v、v…前面的尚且算是相对简洁,越到后面越复杂。
    【从1到20,都有单独的符号,那到了21,表述方式可能就是20+1,就更复杂。】【那更别提他们的算式表达了,根本没办法进行大数字运算。】路小柒放了三组算式来做对比。
    一组是古罗马数字,一组是古华夏数字,一组是阿拉伯数字。
    可以清晰明了的看到,阿拉伯数字的表达最为简洁也最有条理,古华夏数字虽然看上去繁琐一点,但有十进制,也很好理解。
    到了古罗马数字,基本上已经复杂到没法细看...古希腊也是一样,非常难懂。
    【直到后来,阿拉伯数字传到了欧洲,他们才开始有十进制。然后,在数论和算术方面才开始有了大的进展。】
    西汉。
    落下闳一拍大腿: “这么繁琐的数字,算起来自然麻烦得很。”
    他也是接触了阿拉伯数字和后世的这些数学符号之后,才觉出现在所用的数字的不便利所在。此时看到那么繁琐的罗马数字,这才意识到,原来文字和数学之间竟然还是有着正关系的。
    想想也是,越简洁就越好用,而且更方便理解。不行,他得尽快把自己的奏疏给递上去。而在未央宫中,大的案几和榻都搬到了院子里。刘彻正手握毛笔,在纸张上写下一串阿拉伯数字。他看了看这些数字,皱起眉: “奇形怪状。”
    还是有一些不太适应。
    刘彻将笔扔给了旁边的侍笔太监,挑了挑眉毛,最终淡淡道: 不过,似乎的确是会更便利一些。还是推广出去吧。
    既然仙画都这么说了,那就不必以自己的喜好来衡量了。在这一点上,刘彻现在看得很清楚。
    【在这之前,算术的巅峰一直都在华夏。】
    【那当然要提咱们古代数学家们所研究的圆周率!】【那时候,也叫古率。】
    一个简洁的圆出现在了天幕上。路小柒又标注出了它的直径。
    “圆周率,就是圆的周长和直径的比例。我们现在,也把这个数字称为π。”【古希腊人也研究圆周率。】
    【在没有各种工具辅助的年代,阿基米德就用了穷竭法来计算这个数值。】
    【穷竭法的原理就是,我们没办法算圆的周长,那我们就在圆里面套个正方形来计算。】
    阿基米德在圆里面画了一个正方形。
    然后再慢慢的过渡到五边形、六边形。
    当这个图形的边越来越多的时候,它的形状和周长也就越来越趋近于圆。
    他还在圆的外面也套了一个,同样让它无比的趋近于圆。
    然后,在这两个对照物的数值中,反复推测。
    【阿基米德一直算到了96边形,得到的π值在3.1408和3.1429之间。还是比较粗略的。】【据说,他死的时候就在计算π值。】
    当罗马的士兵攻入希腊的时候,阿基米德正聚精会神的在家中计算。罗马士兵闯入了他的家。
    不要弄乱我的圆!阿基米德看到他们鲁莽的行动后很是恼怒,呵斥道。罗马士兵随即就一剑刺死了他。大师命殒当场。
    百姓们连连摇头。
    有尚在乱世的人,眼神麻木,对于仙画中的死亡并没有什么特殊感情,十分漠然。捅死个人而已,有什么大不了的呢?这样的死法,已经算是
    仁慈的了。
    而在太平盛世的百姓,不由得想起了之前的拉瓦锡,唏嘘道: “一颗聪明的脑袋,就又这样没了。
    这次不知道是多少年才能出一颗这么聪明的头颅。
    “那没办法,打仗的时候谁管你聪不聪明?”
    唐朝。
    李世民连连摇头: “这世间若是再无战乱,那可就太好了。”
    每一次战乱,伴随着的都是对前朝的毁灭性打击。
    这种毁灭不单单指的是前朝的政权,还有前朝的许多文化。比如书籍、宫殿、画作、文人...往往是一把火、一把刀就没了。
    如今想想,倒是可惜得很。
    所以,”他语重心长的看着众臣,尤其是武将们: “大唐可不能沦落至此。他大唐的子民,要能文能武。
    武将能吟诗写文,文臣可上马领兵,这才能保住这锦绣山河。所有人都躬身,齐声应是。. …
    【400多年后,在华夏的土地上,数学家们开始对π值发起了挑战。】【先是东汉时期的数学家刘徽。】
    【刘徽用的是割圆法,和阿基米德的类似,但少了外面的那个圆。然后,他计算出了3072边形的周长,将π值推进到了小数点后四位,3.1416。】
    刘徽伏在案上,日夜不辍。
    他用算筹在地上摆出了无数的算式,以及各种圆的图案。他的学生小心翼翼的在旁边帮忙。
    刘徽时常也会向学生们讲述自己的想法: 割得越细,它们之间的面积之差就越小,数字也就更精准。
    【刘徽是咱们古代出名的数学家,后来,他的名字也成为嫦娥五号在月球上的登陆点附近的八个地貌之一。】
    【接下来,祖冲之出场了。】
    【对,就是之前讲过的制定《大明历》的祖冲之。实际上,听过天文那一期的朋友们很容易就能发现,在古代,数学家和天文学家其实大部分是重合的。】
    【因为天文中要用到的数学知识非常的多。】
    【即使是现在,天文学和数学还有物理学的关系同样很紧密。】
    落下闳、祖冲之、郭守敬、王贞仪、伽利略、
    牛顿……一个个名字陆续出现。一位现代的数学家在接受采访的时候说: “我们讲,手可摘星辰。但星辰不是那么好摘的。”
    “实际上,我们可以把数学理解为人的大臂,由它而延伸出去的小臂就是物理学,再延伸出去的手,那才是天文学。
    有了数学和物理学,天文学的这只手才能够真正的触摸到宇宙星辰。
    【说回祖冲之,他使用的同样是刘徽的割圆法,算出了12288边形的周长!不愧是人形计算机!】
    祖冲之用的依然是刘徽的割圆术和算筹。
    在他的书房里,各种草稿和算筹摆满了一地,看上去杂乱无章,但实际每一处都蕴含着闪光的智慧。
    算好之后,他站起来,活动了一下自己僵硬的肩膀和脖颈。他的儿子祖眶也欣喜之极。
    终于得出了结论。
    介于3.1415927和3.1415926之间。祖冲之颔首道,郑重的在纸上记下自己的结论。他想了想,又道: “我换种方法再来算一遍,看看结果是不是一样。”祖眶同样是数学痴,丝毫不觉得疲惫,欣然点头: “儿子帮您。”
    【这个伟大的记录保持了将近一千年,直到欧洲文艺复兴后,阿拉伯数字传入,那边的数学知识和理论开始蓬勃飞速的发展,然后才被奥地利的一位天文学家破除。】
    路小柒放了一个快速的动画演示。
    π值小数点后面的数字,从7位变成了38位。
    待到有了计算器,又从38位变成了100位、2037位。有了计算机之后,这个数字已经精确到了31.4万亿位!数字不停的在滚动。
    【π值可以一直被计算下去,没有尽头。】
    【2011年的时候,国际数学协会提议将3月14日设定为国际数学日,就是为了纪念数学上这个特殊的数值。】
    东汉。
    刘徽摸了摸自己随身携带的算筹,呵呵的笑出了声。但是又有些失落。
    刘家人和他的学生们自然是不胜惊喜,看他竟然露出了惆怅的神色,好奇的问: “您不觉得高兴吗?
    自然高兴。刘徽抚须道。
    谁能知道自己名垂青史而且还上了月球能不高兴呢?
    “只是,”他无奈的叹一声,回头看了看自己书房里的草稿, 谜底都已经被揭晓了,少了一些乐趣。
    他是真心热爱算术的,算圆周率便是出于自己的兴趣,在算的过程中有一种逐渐揭开真相、真理的快感。
    但现在,这种乐趣没有了……
    “哎!”刘徽叹口气,觉得自己痛并快乐着。民间。
    百姓们可没刘徽这么高级的爱好,他们只是感叹。
    这么多数字!
    哇,万亿哎!
    然后,就紧缩眉头,陷入到了茫然之中。
    可是,这东西到底有何要紧之处?
    非得要算出来不可吗?不就是一个圆和一根线的事情?
    【但是,包括up主在内的很多人可能心中会有所疑问。那就是,为什么要计算圆周率?】【计算出来了之后能发挥什么作用吗?】
    【再延伸一点来说,为什么要证明1+1=2?为什么要用数学家这么聪明的脑袋去证明一些看起来似乎是很无聊的东西?】
    【数学,到底有什么用呢?】