算盤!已經消失了的中國歷史上神奇的計算工具

謎語:“一家分兩院,兩院子孫多,多的倒比少的少,少的倒比多的多。”猜一物。

謎底是“算盤”。說起算盤,不得不提的是我國的偉大發明--珠算。珠算起源於籌算,所謂籌算,就是用一些小木籤作為算籌,在算板上擺來擺去的算法。隨著生產力的發展,人們感覺走到哪裡都帶一堆木棍確實太不方便了,於是想到把珠子穿起來,方便攜帶,就形成了算盤。

算盤!已經消失了的中國歷史上神奇的計算工具

在五千年的文明歷史中,算學在中國始終佔有重要的一席之地,春秋戰國時期整數的四則運算已經普及,十進位制計數法、九九乘法表的廣泛使用是其基礎,《易·繫辭上》提出的河圖、洛書被認為世上最早的幻方,《九章算術》的出現標誌著中國古代數學基本框架的形成。到了後來,算術在水利、建築,軍事上的應用,都立下了汗馬功勞。可以說,中國最引以為傲的就是數學能力就是“算術”,而算術的工具就是今天我們的主角--算盤。

大家都知道中國的四大發明--造紙術、指南針、火藥和活字印刷術。而珠算被譽為中國古代的“第五大發明”。它始於秦漢,成於唐宋,盛於元明,時至今日珠算依然在世界舞臺上大放異彩!

《數術記遺》-“珠算”問世

徐嶽(生不可考--220),字公河,東漢時期著名數學家、天文學家。蒐集先秦以來大量算學資料,撰寫出《數術記遺》,書中有言:“劉會稽,博學多聞,偏於數學……隸首注術,仍有多種,其一珠算。書中首次出現了“珠算”一詞。並且書中所提到的“劉會稽”乃是劉洪,相傳徐嶽是劉洪的弟子,故劉洪也被後世尊稱為“珠算之父”!

算盤!已經消失了的中國歷史上神奇的計算工具

《數術記遺》是非常具有歷史意義的著作,書中記載了當時的14種算法,珠算只是其一,很遺憾的是除了珠算,其他的算具均已失傳!

徐嶽不僅第一次為珠算提名,還設計出算盤的樣式,為算盤的研製和使用提供的重要的參考標準。

《清明上河圖》-普及應用

古時候從商,不用大學文憑,不用去考MBA,但是有兩樣是必須要掌握的,一個是寫字,一個是珠算,不是要求會就行,而是要做的好,要寫的出一手好字,打出一手好算盤!算盤在商人之間自然也成了神聖的存在,關於算盤還有很多大家約定而成的習俗,比如:“清盤過夜不留數。”意思是到了晚上睡覺的時候,算盤一定要清盤,算盤上不能顯示今日所算的賬單。寓意著:再大的數字都已經隨著今天的逝去而成為歷史,明天將一切從零開始。如果穿越回古代,要想發家致富,“珠算”這門必修課一定值得擁有!

算盤!已經消失了的中國歷史上神奇的計算工具

眾所周知,《清明上河圖》是北宋畫家張擇端僅見的存世精品,乃是中國十大傳世名畫之一。在畫的最後一部分有一家藥鋪,被稱作“趙太丞家”,藥鋪的櫃檯上清楚的放著一架算盤。說明在北宋年間“算盤”的使用已然是非常普及的了。

另外,公元1108年,河北省鉅鹿縣故城因黃河氾濫而被淹沒,1921年,前北平國立歷史博物館派員前往鉅鹿三名寺發掘,獲得木桌、碗筷、盆、圍棋子、算盤子等二百多件生活用品,其中有一顆扁圓形的算盤珠,與如今的算盤珠大小相似,人稱“鉅鹿算珠”!

以上兩個歷史資料可以證明,在唐宋年間,珠算已經成形,並且在“一線城市”也比較普及!

《算法統宗》-集大成者

元代,算盤已經在全國範圍內的民間使用。比如:元初王振鵬的《乾坤一擔圖》中,內掛有一架多檔式的完整算盤;明初《魁本對相四言雜字》清楚的繪有珠算圖。當然,這些文字和圖像資料和《算法統宗》相比,真是小巫見大巫了。

《算法統宗》成書於1592年,其作者是明代珠算大師程大位(1533-1606),生活的時代恰好處於資本主義萌芽階段的明朝中後期,此時也正是“徽商”鼎盛之時。身為徽州商人的程大位,在經商上成績平平,雖然不能算失敗,但是和同時期的傑出商人相比,就顯得很渺小了。但其在數學上成就可謂“前無古人,後無來者”。

據記載,當時徽州有70%的成年男性都投入到商流大潮,他們不僅熱愛經商,同時也非常注重文化知識的學習,沒有背井離鄉的痛楚感,更沒有晉商《走西口》的肝腸寸斷,很多人經過一段時間的商道後,轉行乾點別的,比如科舉等等。程大位就是那些“轉行”的徽州人,在經商期間,程大師發現各地人使用的計算方法太笨拙了,當時的經濟空前繁榮,過去的計算方法和工具已經遠遠不能滿足需求,認為唯有改變當前的算法,才能跟得上日新月異的時代發展!直到程大位40歲生日那一天,正所謂“四十不惑”,咱們程大師在這一天終於找到了人生方向,蒼天賦予自己的使命是讓茫茫天數變得易懂易知。於是結束了自己的商業生涯,轉身投向數學研究。

“凡前法之未發者,明之;未備者,補之;芸繁者,刪之;簡略者,詳之。”在這四“之”的指引下,經過20年的提煉和總結,《算法統宗》十七卷在1592年問世,在這部偉大的著作中系統的闡述了現代計算機問世之前,人類最有效率的計算器--算盤的使用方法。

《算法統宗》對珠算的運用規則做了詳細說明,對算盤的設計和用法進行了完善 ,編制了更好記的珠算口訣,比如:“一上一”“二上二”“三下五除二”。整理出595道數學難題及通俗易懂的解答方法。包括加減法、“留頭乘”、“歸除”等計算方法。可以進行大數據計算,書中介紹的珠算開平方、開立方的方法,屬於程大位的獨創,把中國人對數的探索提升到一個新的層次。時至今日,我們用的珠算技巧大部分都來自於“程大位算法”。後來,《算法統宗》漂洋過海來到日本,開日本珠算的先河,日本也因此把程大位尊為“算神”!

算盤!已經消失了的中國歷史上神奇的計算工具

他是一位偉大的數學家,他沒有打造出商業帝國,也不擁有大量的金錢財富,更不像羅斯柴爾德家族那樣神秘莫測,他用精確的數字揭開這個世界的面紗,讓世界變得可測,讓世人活得明白!

十二平均律--鋼琴之祖

朱載堉,雖然有些人不熟悉這個人,但只看名字就應該能猜到此人的出身,沒有錯,此人正是明朝皇族成員,是朱元璋的九世孫。有人稱他為“布衣王子”,因為十二平均律的發現,對世界音樂文化史的進程產生了深遠的影響,此理論被廣泛應用在世界各國的鍵盤樂器上,包括鋼琴,故朱載堉被譽為“鋼琴理論的鼻祖”。

所謂十二平均律,就是將一個八度音平均分成十二個半音音程的律制。我們都知道,一個八度音在振動頻率上是2倍的關係,即高音dou和中音dou在振動頻率上是2倍的關係,那麼在要這區間將音進行12等分,當然這不是簡單加減運算和乘除運算,要做的是開方運算,要將2進行開12次方,才能知道一個半音音程。具有現代數學觀念的我們,應該能知道這其實就是一個數學問題,求12√2的大小,但是這個數具體是多大,離開計算器的我們也是束手無策,更何況幾百年前的明朝。

算盤!已經消失了的中國歷史上神奇的計算工具

而朱載堉竟然算出來了,靠的是什麼?當然是當時的計算器--算盤,而且這位大神更牛,人家是自己做計算器,自己算。他自己打造了一臺“81檔雙排大算盤”,這個大算盤就是用來開方計算的,他利用這臺“超級計算器”可求一個數開方的25 位根。比如對於十二平均律的問題,朱載堉就算出來一個非常精確的數,12√2=1.059463094359295264561825,運算精度前無古人!

傳說中,這個超級大算盤,還可以移動,既便於估根,又便於計算,並且兩架算盤的81檔都得到充分利用,大算盤的功能展露無疑。複雜運算的時候,多種數據可以同時顯示,隨題運算,而且算盤乙上的數據可以跟著算盤乙移動,以便對準檔位。將珠算的功能發揮到了極致,這無疑是神來之筆,亦可謂巧奪天工。

珠算過時了麼?

算盤!已經消失了的中國歷史上神奇的計算工具

現如今的社會,哪兒哪兒都是大數據,哪兒哪兒都是計算機,就是一個小小的手機,也都8核的處理器。算盤這種落後的計算器是不是應該淘汰了?如果單拼計算能力,算盤確實不如計算機,但是在學習算盤的過程中,這門技藝能開發孩子的一些非智力因素。比如,雙手共同撥珠,一方面能鍛鍊協調能力、提高撥珠的速度,另一方面可以讓孩子的左右腦得到全面開發。還有在珠算基礎上,演變出來的珠心算,那些孩子們超強的計算能力,讓全世界為之驚歎!

2013年中國珠算被列入人類非物質文化遺產項目,說明了珠算的重要性、悠久性,另一方面也告訴我們珠算有可能會消失,需要我們去保護、傳承。


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