吕学兵
中国数学的起源与早期发展
吕学兵
数概念的产生是人类认识史上的一次飞跃,它标志着数学的起源.从出土文物可以看到,在中国,发生这种飞跃的时间不晚于7000年前.例如,这一时期河姆渡(今浙江余姚境内)遗址中的骨耜都有两个孔,许多陶器有三足,一些陶钵底上刻着四叶纹,这是形成“二、三、四”等数的概念的依据.约6000年前的西安半坡遗址中,有的陶器上有整齐排列的点子,数目由一到九(如图1),这说明人们已认识了“九”.
图1
简单几何图形的出现,是数学起源的另一标志.半坡出土的陶器上,有圆、三角形、长方形、菱形等各种几何图形.圆柱形陶纺轮的烧制,表明人们有了圆柱的观念;而造型精致的空心陶球,则说明人们已掌握一些关于球的知识.这些都是萌芽状态中的几何.我们从某些陶器的图案中,可以推测菱形产生的有趣过程,它体现了由具体到抽象的认识规律(如图2).
图2
数概念产生之后,原始记数法便随之出现了.《易经》上说:“上古结绳而治,后世圣人易之以书契.”三国时吴人虞翮在《易九家义》中也说:“事大,大结其绳;事小,小结其绳.结之多少,随物众寡.”这些记载表明,结绳记数是原始社会普遍使用的一种记数方法.刻画记数是比结绳记数进步的一种记数法,也产生于原始社会.人们在竹、木或骨片上面刻出一个个小口,表示一定的数目,这大概就是《易经》所说的契.例如1975年在青海乐都出土的原始社会末期遗物中,有40件带有三角形小口的骨片(如图3),这些小口便是用来记数的.
中国最早的数字出现于原始陶器,可称之为陶文.例如,半坡出土的陶器上就有如下数字符号:
陕西姜寨出土的陶器(约6000年前)上也有类似的数字:很明显,这些数字都属于十进制系统.
(作者单位:江苏省吴江区实验初级中学)