
远古数学的萌芽与初步发展
在开始探讨数学的起源时,我们不得不提到古典希腊时期,大约在公元前600年到前300年间,数学开始被视为一门独立的理性科学。但实际上,数学的种子早在更远古的时代就已经播下。古代的数学萌芽与发展,展现了数学在人类历史长河中的演变与成长。
一、远古时期的数学萌芽
在远古时代,几何和代数的概念已经开始萌芽。在我国,最早的数学可以追溯到新石器时代的结绳和刻划。大约在一万年前,人们开始形成较为抽象的概念,对物体的形状、大小和位置有了初步的认识。在公元前四千年左右,人们已经了解到三足的稳定性,并开始尝试等分圆周,绘制简单的图形。这表明在六千年前,古人已经能够绘制大多数初等平面几何的直线图形。
在代数方面,商代(公元前3500年左右)的甲骨文上出现了自然数的概念,这表明商代已经有了数的抽象概念。除了十进制的数目符号外,甲骨文中的最大数目字已达到“三万”。这表明商代已经掌握了基本的加、减、乘法运算。战国时期的文献中已有乘法口诀,同时出现了分数及其应用的记载,代数运算的萌芽也已经显现。
二、计数方式的演变
春秋战国时期,我国的计数方式逐渐演变,开始采用算筹记数和位值记数法。算筹是一种用于记数或计算的工具,各位数目的筹式纵横间隔出现,空位则不放置算筹。随着数学的发展,为了避免混淆,从12世纪开始,有的书籍在记叙数字时开始使用有形的符号“□”来表示空位,后来逐渐演化为“○”,与现代使用的零符号“0”非常相似。
三、数学的核心过程:抽象、推理与模型
人类对数学的认识始于对“一”和“多”的理解。在长期的生活中,人们意识到数可以代表万物,数的大小依赖于具体事物的数量。在这个过程中,数学抽象起到了关键作用,它将具体事物抽象为数,并进一步剥离了数学对象的非本质特征,得到纯粹、高度简化的数学结论或模型。这些模型是沟通数学与现实世界的桥梁,能够表示同一类现实情境中的数量关系。符号化表达是数学研究的重要手段,而模型则是数学实践的重要组成部分。通过抽象、推理和建模等手段挖掘数量关系是数学研究的核心内容之一。
数学作为人类文明的重要组成部分,经历了漫长而复杂的发展过程。从远古时代的萌芽到现代数学的繁荣,这体现了人类对自然世界的不断探索和认知深化过程。早期的几何萌芽与代数有着相似之处,都是零散的部分,没有形成固定的系统。在理解早期数学时,可以类比代数进行理解。本文暂不对几何做详细讨论。
