近日，“南京航空航天大學(xué)老師不當(dāng)言論被學(xué)生舉報”引發(fā)輿論關(guān)注，這位老師其中一個觀點就是：我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)物理成果全部來自西方。

【資料圖】

之所以得出“中國古代沒有科學(xué)”這一偽命題，主要的原因是一方面忽視了中國古代的成就，另一方面把西方的成就拔得太高，舉幾個例子可以證明這種現(xiàn)象。第一個例子是勾股定理。

對于勾股定理和畢達(dá)哥拉斯定理，我們上學(xué)的時候?qū)W到的是，中國古代的勾股定理只是一個特例：勾三股四弦五，沒有證明過程，沒有公式化表述，所以不能算定理。

但實際情況是什么呢？我看了燕曉冬翻譯的《幾何原本》，他在序中說，畢達(dá)哥拉斯證明畢達(dá)哥拉斯定理的過程，只是一個傳說，并沒有流傳下來，《幾何原本》中才有真正的畢達(dá)哥拉斯定理的證明過程。我看了《幾何原本》中那道證明畢達(dá)哥拉斯定理的命題，結(jié)果大失所望，那道題證明的是直角三角形三條邊的外接正方形的面積關(guān)系。這和現(xiàn)代的畢達(dá)哥拉斯定理還差了好遠(yuǎn)一截路。

我又研究了《周髀算經(jīng)》中的勾股定理，不只是勾三股四弦五這個特例，還有公式化的表述：勾股各自乘，并而開方除之，得斜邊的長度，而且還有證明方法叫“積矩”。這樣既有公式化表述又有證明過程的勾股定理，完勝給僅僅只是一個傳說的畢達(dá)哥拉斯定理了。

還有一個例子，是古希臘的第一位哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家泰勒斯，他和他的兩代弟子，有一個宇宙模型，天像氈帽，地像盤子。這被認(rèn)為是科學(xué)，但是偏偏這個科學(xué)和《周髀算經(jīng)》中的宇宙模型幾乎雷同?！吨荀滤憬?jīng)》：“天像蓋笠，地法覆盤。”這是中國古代天文學(xué)蓋天說中的宇宙模型，天像斗笠，地像盤子，斗笠和盤子都是中間隆起的圓形，近似半球形狀，不是方的，而且這個模型是依據(jù)測繪推算出來的。而我們很多人卻認(rèn)為蓋天說的宇宙模型是“天圓地方”，認(rèn)為中國古代的天文學(xué)只是“天圓地方”這樣的直觀觀察的水平，不能算科學(xué)。

“天圓地方”真的是大家顧名思義的那樣“天是圓的，地是方的”嗎？不是。中國古代有兩個版本的天圓地方，一是中醫(yī)和儒家的天人相應(yīng)思想，認(rèn)為人頭圓應(yīng)天，足方應(yīng)地。這本質(zhì)上是對人為什么頭是圓的，足為什么是方的的哲學(xué)思考，并且給出了答案。

另外一個版本的天圓地方，是《周髀算經(jīng)》記載的伏羲立周天歷度所用的數(shù)學(xué)原理，原話是：“圓屬天，方屬地，天圓地方，方數(shù)為典，以方出圓?！逼渲械姆綌?shù)就是勾股定理，圓數(shù)是圓周率。

所以天圓地方不能代表中國古代對天地形狀的認(rèn)知水平，真實水平是“天像蓋笠，地法覆盤”。這樣的半球形狀，后來的渾天說又進(jìn)一步演化為整球形狀。

古希臘天文學(xué)家埃拉托色尼測量地球周長的案例，代表了古希臘高度發(fā)達(dá)的天文學(xué)水平，埃拉托色尼是亞歷山大圖書館的館長，他利用夏至日那天亞歷山大和阿斯旺正午時分太陽的高度角的差異，和亞歷山大與阿斯旺之間的直線距離，求出了地球的周長，說是比現(xiàn)代科學(xué)測量出來的周長差7%。

測量地球周長，即使在今天看來也是具有非常高的科學(xué)水平，這個例子還反映了古希臘另外兩個天文學(xué)成就，一是知道北回歸線，二是知道地球是圓的。

埃拉托色尼發(fā)現(xiàn)阿斯旺太陽正午時分直射大地，是一個特別巧合的事情，因為阿斯旺在尼羅河上游，阿斯旺到亞歷山大的直線距離是大約800公里，他碰巧在夏至日那天在阿斯旺，碰巧遇到了一口枯井，又碰巧在正午時分，發(fā)現(xiàn)了太陽光照射井底，這對應(yīng)了現(xiàn)代天文學(xué)的北回歸線。所有的巧合組合在一起，讓他找到了測量地球周長的必不可少的點。

中國古代是怎么發(fā)現(xiàn)北回歸線的呢？是通過實驗觀測找到規(guī)律后推斷出來的，《周髀算經(jīng)》記載，對于八尺高的表桿，夏至日那天在周朝正午時分的影子是一尺六寸，在周朝北1000里是一尺五寸，在周朝南1000里是一尺七寸，由此得出了經(jīng)驗公式，八尺高的表桿，南北相距1000里，正午時分影子長度相差一寸。因為越往南影子越短，于是做了極限推斷，在南方一萬六千里處，正午時分太陽影子為零。這個點是北回歸線，這樣的發(fā)現(xiàn)才是一個科學(xué)的發(fā)現(xiàn)。

對于北回歸線的發(fā)現(xiàn)，古希臘和中國相比，水平誰高誰低，就一目了然了。然而埃拉托色尼的傳奇故事被當(dāng)作科普知識被廣泛傳播，《周髀算經(jīng)》中的科學(xué)方法卻很少有人知道。

對于地球是圓的，中國古代是否知道呢？當(dāng)然也知道。張衡的《渾天儀注》說：“渾天如雞子，地如雞子黃?！闭麄€天體像個雞蛋，地像雞蛋中的蛋黃，蛋黃是什么形狀的呢？當(dāng)然是橢圓的，不是方的。

在地球形狀的認(rèn)知上中國一點也不落后。中國古代有沒有測量地球的周長呢？早在《周髀算經(jīng)》中就有了，因為《周髀算經(jīng)》中測量了春秋分那天太陽直射點對應(yīng)的環(huán)線的周長，這就是現(xiàn)代地球的赤道線的長度，即地球的周長。但是沒有人去理解《周髀算經(jīng)》中“地像倒扣的盤子”這樣的模型，就無法把春秋分那天太陽直射點對應(yīng)的環(huán)線理解成地球的周長。

諸如此類的厚此薄彼的宣傳結(jié)果導(dǎo)致中國古代的科學(xué)史慘遭毀滅，這也是文化自信的一大障礙，痛心！

文/續(xù)燈（科技文化史學(xué)者）

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