商高,是商朝一位贤明的大夫(官职)。
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周公(姬旦,周文王第四子,周武王之弟)向商高问道:“我听说大夫您精通算学。想请教:上古伏羲划定天穹圆周的度数,可是苍天没有台阶可以攀登,大地也不能用一尺一寸直接丈量,请问这些测算的数字,是从哪里得来的?”
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商高答道:“算术的根本法则,源自圆与方的数理。圆的数理依托方形推演,方形依靠矩尺来规范。
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“矩尺的计算根基,来自九九八十一的乘法。
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“于是设定矩尺的长度来构造图形,设矩尺的短边(勾)宽为三,长边(股)长为四,则对角的斜边(弦)就是五。
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“抛弃矩形外面一半,只取沿对角线裁下的一半。
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“将四块这样的矩尺环绕拼合,围成方盘,就得到多个勾三股四弦五的组合。
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“勾方、股方这两块方形面积相加,合计二十五,这就叫作积矩。
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“当年大禹治理天下,所用的测算方法,正是从这套数理衍生出来的。”
周公赞叹:“这算学的道理真是宏大!请问矩尺该如何使用?”
商高说:“放平矩尺,可以校正绳墨取直。
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“把矩尺立起向上,用来观测高度。
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“倒扣矩尺,可以测量深度。
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“平放矩尺,就能推知远方的距离;
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“旋转矩尺,可以画出圆形;将矩尺两两相合,就能作出方形。
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“方形对应大地,圆形对应苍天,也就是天圆地方。方形的数理是根本,再由方形推求圆形,如同斗笠模拟天穹。天呈青黑色,地为黄赤色,用斗笠模拟天穹,青黑在外、黄赤在内,以此摹仿天地的位次。
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所以通晓大地的人是智者,通晓天道的人是圣人。智慧从勾股测算而来,勾股之法出自矩尺。矩尺对于算学而言,可以裁度度量万物,用途无穷。”
周公说:“说得太好了。”
——参考自《周髀算经》
论曰:方与圆,是天地自然的本然之理。方圆之理出自矩尺,分割矩尺,就诞生勾股之术。伏羲确立周天度数,数理便由此发源。大禹治理天下,所用测算之法也由此而生。勾股之术的功用推至极致,天地间的事理都不能脱离它。
古代论天有三家学说,盖天说最为古老。用斗笠模拟天穹,就是盖天说。
刘智(西晋天文历算学者)认为颛顼创立浑天说(天如鸡蛋,地如蛋黄),黄帝创立盖天说,盖天说早于浑天说,这就是证据。
武进臧琳(臧玉林,清代经学家)评价:“这篇文字质朴简古,义理深奥精妙,应当是先秦古书,不是后世之人能够伪托编造的。” 这话可以说先一步道出了我(《畴人传》作者阮元)的想法。
参考原著:
[1] (东汉) 赵爽 注, (北周) 甄鸾 重述,(唐) 李淳风 注。周髀算经 [M]. 四部丛刊景南陵徐氏积学斋藏明刊本. 识典古籍平台收录本.
[2] (清) 阮元 撰,阮亨 辑。畴人传 [M]. 扬州:阮氏琅嬛仙馆,道光三年 (1823). 识典古籍平台收录本.
[3] 冯立昇 主编。畴人传合编校注 [M]. 郑州:中州古籍出版社,2012.
参考资料:
[1] 数易鼠。勾股先师商高 (4)—— 如何用矩?[EB/OL]. 今日头条.
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