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最早的女数学家(上):东汉才女班昭

好玩的数学  · 公众号  · 数学  · 2017-03-07 07:56

正文

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作者 - 王维平

题图 - 来自百度百科

文章来源 - 转自微信公众号 数学与人文,原载于高等教育出版社“数学与人文”丛书第4辑《女性与数学》

文章分类 - 数学家


谁是有史记载的第一位女数学家?一般史书都认为是希腊的希帕蒂娅(Hypatia,约公元370—415)。实际上,早在希帕蒂娅之前300多年,中国东汉时期就出过一位精通天文、数学的才女班昭,而诚如丘成桐先生[1]指出:“班昭可以说是中国最早的女数学家。”


班昭(约公元49—120)名姬,字惠班,东汉扶风安陵(今陕西省咸阳市)人,出身官宦和文史学术之家,父亲班彪,博古通今,曾为《史记》续篇;长兄班固,主修《汉书》,更是一代名儒;次兄班超,亦以“投笔从戎”、出使西域等事迹著称于史。《后汉书》给班昭及其父兄都列了传,足见班家四人在当时的学问、影响、贡献之大。

班昭首先是我国第一位女史学家。这还得从经她整理并续写的《汉书》说起。


司马迁的《史记》记事止于汉武帝太初年间,班彪作《史记后传》六十五篇,续补汉武帝以后所缺的部分。班彪去世后,班固继承父志,在《史记后传》的基础上,着手编写《汉书》。经过二十余年的努力,班固完成了《汉书》的主要部分。不料,公元92年,班固因窦宪兵败受到连坐,入狱而死。这样,班氏父子花费几十年心血编纂的《汉书》,尚有关键的八表和《天文志》未能完成,同时整个书稿面临着散佚的危险。在这样的关头,班昭受汉和帝(公元89—104年在位)之命,抛却个人恩怨,胸怀社稷大义,毅然挑起整理、续写《汉书》的重担。她补撰了八表,又在马续(约公元70—141)的协助下,写出《天文志》,我国第一部断代史《汉书》的编撰遂大功告成。

《汉书》洋洋八十万言,主要记述从汉高祖元年(公元前206年)至王莽地皇四年(公元23年)230年间的历史。内容涉及文史、天文、历法、地理、政治、经济、刑法、礼仪等等。初成时多用古字,文义艰深,没几人能懂。班昭又在皇家图书馆东观藏书阁设坛,专门讲解《汉书》。当时跟随她学习的人中,有后来成为东汉经学家、教育家、文学家的马融。史载“马融伏与阁下,以昭受读”。班昭为《汉书》的传播,起了至关重要的作用。

在封建社会,女子修史,在二十四史之前固然没有过,后来也再未有女子参与过史书的编写,可谓“空前绝后”。后人对《汉书》评价极高,曾有“汉书下酒”的典故。宋朝诗人苏舜钦(公元1008—1048),因事革职为民,退居苏州,造沧浪亭,赋闲时一部《汉书》,一壶老酒,且读且饮,每至惬意处痛饮一杯,有时不知不觉竟然喝去一斗。金庸《神雕侠侣》第三十七回有这样一段描写:“黄药师举杯干酒,叹道:‘古人以《汉书》下酒,老夫今日以小兄弟的掌法(黯然销魂掌)下酒,豪情远追古人矣’。”也是说的这个典故,足见《汉书》的魅力。

班昭不仅是我国历史上第一个杰出的女史学家,还是一位女数学家,并且事实上是有史可考的第一位女数学家。我们还是根据她参与编纂的《汉书》来考证说明。

《汉书》在中国史学史上的地位,仅次于“史家之绝唱,无韵之离骚”的《史记》。书中记载了一些有数学意义的史实,为研究中国古代数学史提供了宝贵资料。其中最值得一提的是:班昭在八表中的《古今人表》中,把1587个传说人物和历史人物的名字,按其自己设定的9个品德表现等级,排列在矩形网格中,实质上是用一轴代表年代,用与之垂直的另一轴表示人物的品德。每个人物都对应两个数所确定的一个点(时间,品德等级)。在距今两千多年的古代,这样的思维应该说是难能可贵的。下面让我们更具体地看一看班昭创造的方法。

《古今人表》将人分为九等。即上上(9)、上中(8)、上下(7);中上(6)、中中(5)、中下(4);下上(3)、下中(2)、下下(1)。上智下愚,数字越大,等级越高。她只用了三个汉字“上中下”,经过排列组合得到全部九个等级。这也是班昭穷通《易经》中的数学思想,并能加以推广发挥应用的表现之一。班昭对所选人物不以好恶排次序,也不局限于帝王将相,而是以政治地位、政绩、品德、贡献、对当时及后代的影响等为依据。像上上圣人中有周公、孔丘、老子等,上中仁人有女娲、共工等,另外还有上下智人二百一十三人,桀纣为下下愚人。

班昭的《古今人表》在统计上也不无意义。试想:一千五百多个人物,处在不同的时代,不同的阶层,倘若铺陈每人的生平事迹,并逐一评价,那得多大篇幅,又是多么杂乱。班昭首先在选取样本点上下工夫,人物一定要有代表性;然后苦思恰当的叙述方式,天才地把与历史人物关联度最大的两个因素——时代和品德分别作为两轴,将不同人物之间的横向比较、同一人物所处的位置展示得一目了然,令人赞叹!

毋庸讳言,《汉书》八表,是从《史记》的“表”发展而来,但二者大有不同。司马迁采用年表和月表来记录历史事件,虽也可看作有年、月两轴,实际只体现事件发生的时间一项。制表要求胸有全局,独运匠心。正史之作,素以制表为难,故统观二十四史,无表者竟达十五史。

班昭不仅编制了八表,还是《汉书·天文志》的作者。撰写《天文志》更非易事。除了需要搜集详尽确实的资料,还要求作者具有丰富坚实的天文、数学知识。中国古代天文、历法与数学紧密联系,蔡邕就认为:“先治律历,以筹算为本,天文为验。”非精通筹算,绝不能完成《天文志》这样的鸿篇巨制。班昭精通数学,还可以从《后汉书》中的相关记载得以佐证。《后汉书·皇后纪上·和帝邓皇后》:“太后自入宫掖,从曹大家受经书,兼天文、算数。”“曹大家”即班昭。当时人们把学识渊博、德高望重的妇女称为“大家(读gu)”,班昭的丈夫姓曹,因而被尊称为“曹大家”。她于汉和帝永元二年(公元90年)奉诏入宫,负责教授皇后和妃子们学习经学、天文、数学。

在班昭时代,数学发展的水平集中反映在当时业已成书的《九章算术》等数学典籍中。《九章算术》中记述的各种算法是在秦以前流传下来的数学问题基础上,由汉朝数学家们根据当时的需要补充修订而成的。据刘徽所考,张苍和耿寿昌是参与修订的主要数学家。张苍(约公元前250—前152)经历了秦、汉两个朝代,高帝六年(公元前201年)受封为北平侯。“自秦时为柱下史,明天下图书计籍。又善用算律历。”耿寿昌的“以善为算,能商功利”,汉宣帝时官至大司农中丞,得宠于皇帝(见《汉书·食货志》)。《九章算术》作为当时通用的数学教科书,极大的影响着两汉时期的数学发展。《后汉书·马援传》有马续“博观群籍,善九章算术”;《广韵》卷四有“九章术,汉许商、杜志、吴陈炽、王粲并善之”等记载。此外,史书中还有郑玄、刘洪等人“通九章算术”的记述。可见该书是当时知识分子包括那些经学大师们学习数学的重要教材。

《后汉书》记载东汉时期的数学:“汉儒用数理讲《周易》,纬书兼讲天文历数学,”因之数学成为儒学的一部分。杨雄模仿《易经》作《太玄经》,实际是杨雄的数学著作。刘歆也是著名数学家。东汉儒者更研习数学,张衡著《算网论》,与《灵宪论》(张衡论浑天的原理)相配合。班昭作为马融等“世之通儒”的老师,通数学、熟《九章》,当无疑问。

班昭家学渊源,自幼从父兄博览群书,并参与《汉书》全书的编撰。后久在东观藏书阁研习,得以见识诸子百家。加之师从于她的人又都精通数学,我们有理由相信,班昭的确是当时的数学大家。


参考文献

[1] 丘成桐. 中国与印度数学的过去、现在和未来. 数学与人文: 第一辑, 25. 北京: 高等教育出版社, 2010.


下篇预告

最早的女数学家(下)——希腊女数学家希帕蒂娅


【作者简介:王维平,山西五台人。 1985年毕业于山西师范大学数学系,现任淮海工学院理学院教授,主要从事几何函数论、数学史及数学实验、数学建模等方面的科研与教学工作。发表论文十余篇,出版专著一部,参编教材两部。】


延伸阅读

《女性与数学》

著:丘成桐等

出版社:高等教育出版社

出版年:2011年6月


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