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中国古代没有演绎逻辑吗?

2000-07-26 来源:中华读书报 郭书春 我有话说

中国传统数学成就辉煌,学术界没有多少人否认了。但是,中国传统数学中有没有逻辑,尤其是有没有演绎逻辑,即使对中国传统数学成就持相当客观态度的外国知名学者,亦多持否定态度。三上义夫认为,中国古代数学最大的缺点是缺少严格求证的思想;李约瑟说,在从实践到纯知识领域的飞跃中,中国数学是未曾参与过的;尤什凯维奇等则说,中国古代所有数学著作都没有证明。一言以蔽之,中国传统数学没有演绎逻辑,至多只有类比和归纳。数学是科学之正,以命题的抽象、逻辑的严谨、应用的普适为其特点,又是中国古代最为发达的学科之一。数学如此,遑论其他!国内许多学者赞同这种看法,甚至把它看成近代科学没有在中国产生的重要原因,作为中国古代没有科学的主要依据。这些知名学者提出的都是全称命题。那么我们要问,他们在提出这些全称命题之前,是否读过,并且读懂了全部重要的中国传统数学著作?答案是令人遗憾的。比如,可以肯定地说,他们没有读过,或者没有读懂刘徽的《九章算术注》。否则,以这些学者的学术修养和公正态度,是会得出完全相反的结论的。

《九章算术》是中国传统数学最重要的奠基性著作,刘徽的《九章算术注》是关于这部著作最杰出的注解。它全面论证了《九章算术》的公式与解法。刘徽所使用的逻辑方法主要是演绎推理。试举几例。《九章算术》提出了长方形的面积公式:“方田术曰:广从步数相乘得积步。”刘徽注曰:“此积谓田幂。凡广从相乘谓之幂。”“幂”在古代指面积,与现今指指数是不同的。因为是为已有的著作作注,刘徽先给出结论,然后提出大前提,而把《九章算术》的经文作为小前提。这个推理的严格形式应该是:凡广从相乘(M)谓之幂(P)。此积(S)为广从相乘(M),故此积(S)谓幂(P)。应用附性法,结论变为:此积谓田幂。这个推理中含有且只含有三个概念:广从相乘(中项M),幂(大项P),积(小项S)。中项在大前提中周延,结论中概念的外延与它们在前提中的外延相同;而且,大前提是全称肯定判断,小前提是单称肯定判断,结论是单称肯定判断。可见,这个推理完全符合三段论的规则,是第一格的AAA式。关系推理是三段论的一种特殊形式,刘徽用得特别多。比如,他指出《九章算术》所使用的球体积公式是由圆柱体:球=4:π推出的。为了证明这个球体积公式不正确,他设计了牟合方盖。然后指出:“合盖者,方率也;丸(球)居其中,即圆率也。推此言之,谓夫圆?(圆柱体)为方率,岂不阙哉?”其推理方式是:合盖:球=4:π,圆柱体:球≠合盖:球,故圆柱体:球≠4:π。从而证明《九章算术》的公式是错误的。经过分析,刘徽《九章算术注》中还有假言推理、选言推理、联言推理、二难推理等各种演绎推理形式,甚至还有数学归纳法的雏形。因此,刘徽的论证常常是真正的数学证明。这些证明有综合法,有分析法,而对比较复杂的证明,又往往采取综合法与分析法相结合的方式。比如,刘徽发现,用有限的分割和出入相补无法证明《九章算术》所提出的阳马(直角四棱锥)的体积公式V=1/3abh和鳖月需(一种四面体)的体积公式V=1/6abh。他提出:“邪解堑堵(堑堵由斜剖长方体而得到),其一为阳马,一为鳖月需。阳马居二,鳖月需居一,不易之率也。”亦即在堑堵中,恒有:阳马:鳖月需=2:1,这就是著名的刘徽原理。只要证明了这个原理,由已经证明了的堑堵体积公式V=1/2abh,容易证明阳马和鳖月需的体积公式是正确的。这是分析法。通过分割拼合,刘徽首先证明了在堑堵的3/4中刘徽原理成立。这是综合法。接着,刘徽指出,如果能证明在堑堵剩余的1/4中上述原理成立,整个原理便成立。这又是分析法。然后,刘徽用无穷小分割方法,每次都证明所剩余的3/4中上述原理成立:“若为数而穷之,置余广、袤、高之数各半之,则四分之三又可知也。半之弥少,其余弥细。至细曰微,微则无形。由是言之,安取余哉?”最终完成了证明。这又是综合法。这种分析法和综合法相结合的方式,画龙点睛,使读者容易抓住证明每个阶段的关键。刘徽已在解决现代数学大师高斯(Gauss)、希尔伯特(Hilbert)所考虑的问题,他的结论与现代数学的体积理论完全一致。

贬低中国古代的科学技术成就,说中国古代没有科学,目前是一种时髦。十几年前的一次学术讨论会上,一位名牌大学的研究生发言,要彻底批判中国古代科学传统,但除了以现代科学做标准,扣了若干莫须有的帽子之外,没有实质性内容。我问他,你读过几部中国古代的科学原著,或现代学者写的严肃的中国科学史著作?答云没读过,我愕然了。还有一位自称在现代科学前沿工作了几十年的资深学者,连笛卡儿、莱布尼兹是古希腊人,还是十七世纪的人都搞不清楚,硬说“中国古代在数学上交了白卷”,把学术界公认的欧洲黑暗的中世纪的数学吹得天花乱坠,把我们现在未得诺贝尔奖,归罪于中国古代的思维方式不如欧洲的中世纪。这样不顾任何史实的文章,竟然能发表在一家权威的科学报上。在受到批评之后,该报又发表“读者来信”,吹捧这篇错误百出的文章“说理透彻,分析深入,读后很受启发”。我认为,讨论任何问题应该从事实出发,而不应从一些权威的只言片语出发,更不应只固守自己已有的知识结构,自己不了解的,就认定不存在。实际上,“中国古代有没有科学”是一个不成问题的问题。

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