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穿越千年智慧,解码商高基因——天问论坛共探东方数学遗产的当代回响

发布日期:2025-05-11 浏览次数:

2025年5月9日,以“商高的数学思想”为主题的天问论坛·通识教育名家讲座在诸子厅圆满举行。本次讲座由张家界学院教务处处长庹清担任主持,国际知名数学家、中国科学院院士周向宇担任主讲人,周院士以华罗庚先生“数学宜横贯纵通”的理念开篇,通过复原古籍经典、拆解数学原理与互动实践,带领大学生开启了一场“从商高到现代科学”的思维之旅。

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华罗庚的启示:中国数学的“根”与“流”

讲座伊始,周院士援引华罗庚先生“数学是我国人民所擅长的学科”之论断,指出中国古代数学不仅是算术、代数与几何的源头,更在“运动、变化与极限”等分析学领域早有建树。从《周髀算经》到《九章算术》,从商高“折矩”到刘徽“割圆”,中国数学始终兼具“理论深度”与“实践智慧”。“商高思想的精髓,在于用一张纸、一把尺,让数学回归‘手脑并用’的本真。”周院士如是说。

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勾股定理的东方密码:折矩几何如何颠覆认知

在解析商高对勾股定理的证明时,周院士用图示还原了“折矩法”的全过程:

·折矩为形:将矩形反复折叠,构造出直角三角形;  

·环而共盘:通过面积拼接验证定理;  

·代数几何化:将代数式转化为几何图形,如用“补全正方形”解二次方程。 

“商高用折纸代替符号,用面积代替方程,这种‘以形驭数’的思维,比西方早千年提出几何代数化思想。”现场学生惊叹。

从《九章算术》到工程实践:商高思想如何破解千年难题

周院士以《九章算术》中的经典问题为例,展现商高思想的现实穿透力:  

·重差术测距:“今有南门十五步见木,如何推算距离”,通过两次测量角度(“重差”)与折矩构造相似三角形,商高仅用基础工具即可完成复杂空间计算,其原理被应用于汉代水利工程,堪称古代版“三角定位”。  

·容横容直原理:面对不规则容器容积计算,商高将立体“折叠”分解为规则几何体,其逻辑与积分思想高度契合。

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赵爽与刘徽:

商高思想的传承与突破

讲座深入剖析商高学派的后世发展:  

·赵爽的“平方差公式”:通过勾股弦的几何关系,赵爽用面积拼图证明代数恒等式,被周院士称为“中国古代数学的范式革命”。  

·刘徽的极限思想:通过“割圆术”以无限逼近法计算圆周率,通过“牟合方盖”模型,破解球体积难题,其“幂势既同”原理(即祖暅原理)比西方卡瓦列里早千年提出积分思想。

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未来开源:古老智慧的年轻化表达

讲座尾声,周院士以华罗庚《从祖冲之的圆周率谈起》为引,呼吁学生“重新发现中国数学的源代码”:“商高的思想不是故纸堆里的定理,而是等待你们用AI、算法和实验重新编译的‘开源库’——它属于过去,更属于未来。” 

本次讲座不仅是一次学术盛宴,更是一场连接古今的思想对话。通过解读商高的数学成就,旨在弘扬中华优秀传统文化,激发青年学子对数学与科学的热爱,推动通识教育与创新思维的深度融合。




录入:杨婷

一 审 :胡烨

二 审 :夏卿

三 审 :倪磊