一
“昔者周公问于商高,曰:窃闻乎大夫善数也,请问古者包犧立周天历度?夫天不可阶而升,地不可得尺寸而度,请问数安从出?
商高曰:数之法出于圆方。圆出于方,方出于矩,矩出于九九八十一。故折矩,以为句广三、股修四、径隅五。既方其外,半(伴)之一矩,环而共盘,得成三四五。两矩共长二十有五,是谓积矩。故禹之所以治天下者,此数之所生也。”
上文,今所见《周髀算经》开头段落,提到两个人物:包犧、禹。可见,周朝人虽不清楚“数”的起源,但晓得包犧利用“数”立历、大禹利用“数”治水的传说。
文中,勾股定理的文字表述,可用图形示意,见下:
文中,勾股定理的验证表述,可用算式表达,见下:
(3×3)+(4×4)= 25
√25=5
二
“周公曰:大哉!言数。请问用矩之道?
商高曰:平矩以正绳,偃矩以望高,覆矩以测深,卧矩以知远,环矩以为圆,合矩以为方。
方属地,圆属天,天圆地方。方数为典,以方出圆,笠以写天。天青黑,地黄赤,天数之为笠也。青黑为表,丹黄为里,以象天地之位。是故,知地者智,知天者圣。智出于句,句出于矩。夫矩之于数,其裁制万物,惟所为耳。
周公曰:善哉!”
文中所言“方数为典,以方出圆”,如何理解?见下图,也就释然了。
书中,在“周公曰:大哉!言数”前,有三张“勾股圆方图”。从书的排版来看,大字,顶格,为原文;小字,顶格,为赵婴注文。照此而言,“勾股圆方图”为大字、顶格,也就是原文。那么,三张图也应该是原图,非赵婴绘制。
图中,底祔由七七四十九个单元格组成,当为合矩。勾实、股实、弦实的实,也就是今所称的面积,为单元格的个数。图的原始样子,应该带颜色。具体说,合矩为黑色,勾实为青色,股实为黄色,弦实为朱色与黄色。如此这般,易于查核勾股弦的单元格个数。进而,开方得出三者比例关系,即3:4:5。
而且,为便于理解,利用颜色,将勾股弦与天地关联,即“天青黑,地黄赤”。那么,为何将勾与天相关联?π约等于3.1415926,代指圆。当然,先秦人只精确到整数3。
以上周公与商高对话,道出了先秦人所创立的基础数学——小九九、圆周率、勾股定理等。
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