數學史話之辦洋務、興數學華蘅芳

與李善蘭同時的,還有一位著名的數學家,他一生致力於洋務運動和數學研究工作,同時又完成了大量科技著作的引進和翻譯的工作,並教授出了一批的數學研究者。他就是中國近代史上著名的數學家,與李善蘭齊名的華蘅芳。

數學史話之辦洋務、興數學華蘅芳

華蘅芳

華蘅芳於1833年出生在無錫的一個世宦門第,從小就在他喜歡數學的父親的影響下開始對數學產生了強烈的興趣。10歲的時候開始,就開始閱讀中國古代的算經。到20歲的時候,就已經對《周髀算經》、《九章算術》、《孫子算經》、《張丘建算經》、《測圓海鏡》以及明清以來的數學著作都有所研究了。後來又從上海墨海書館(就是李善蘭曾經翻譯《幾何原本》的地方)買回一批西方近代數學著作,悉心鑽研。在這段時間內,他結識了同鄉的徐壽(中國近代史上另一個著名人物,化學家),兩人一起研究,掌握了近代數學的一些原理及運用方法。

數學史話之辦洋務、興數學華蘅芳

徐壽

1862年,華蘅芳與徐壽一起進入曾國藩創辦的安慶軍械所,專門從事機械製造事宜。1865年,又進入江南機器製造總局,負責建造工廠、安置機器。從1867年開始,華蘅芳開始與外國人合譯西方近代科技書籍。由於製造局內大量的機器設備都是從西方進口的,因此它們的說明書、原理書之類都是外文的,需要翻譯成中文才可以使用。因此從1868年開始,製造局內部設立了翻譯館,從此以後,華蘅芳將主要的精力用在了翻譯書籍上面,同時還進行數學的研究工作。在此後的30多年中,他一共翻譯了西方自然科學書籍12種,160 餘卷。他譯的《地學淺釋》等書,是我國最早的西方地質學書籍。華蘅芳在我國科技書籍翻譯上的貢獻,正如《江蘇鄉土志》所說:"中國後來譯事的繁興,實發動於無錫的徐壽、華蘅芳。" 為培養人才,華蘅芳先後在上海格致書院、天津武備學堂、湖北兩湖書院、江陰南菁書院等地擔任教學工作。晚年,他返回故鄉,在埃實學堂(今無錫市連元街小學)教授數學。他的學生江蘅、楊兆鋆等以及胞弟華世芳受到他的影響都成為數學家。

數學史話之辦洋務、興數學華蘅芳

華蘅芳與《地學淺釋》

華蘅芳的數學研究成果主要收集在了他的著作《行素軒算稿》中,在《開方別術》等著作中,他提出求整係數高次方程的整數根的新方法--"數根開方法"。在《積較術》等著作中,他討論招差法在代數整多項式研究和垛積術中所起的作用,其中的"諸乘方正元積較表"和"和較還原表"在組合數學和差分理論中都有一定的意義。在《數根術解》等著作中,他討論了"篩法",還用諸乘尖堆法證明了費馬素數定理,與歐拉證法相似。他的《學算筆談》一書論述了數學理論、數學思想和學習數學的方法。華蘅芳的數學成就倍受當時數學界的讚譽。

數學史話之辦洋務、興數學華蘅芳

行素軒算稿

華蘅芳同外國學者合作翻譯的書籍分成兩類,一類屬於礦物、地質、氣象和軍事工程等,一類是數學。他同英國人傅蘭雅共譯出《代數術》25卷,《微積溯源》8卷,《三角數理》12卷,《代數難題解法》16卷,《決疑數學》10卷,《合數術》11卷,《算式解法》14卷等。其中《代數術》與《微積溯源》是繼李善蘭同偉烈亞力合譯《代數學》與《代微積拾級》之後的兩部重要著作,而《決疑數學》則是中國編譯的第一部概率論著作,在該書中簡要介紹了概率論發展的歷史,以及有成就的30多位數學家的工作。該書前五卷講述了古典概率,列有許多有趣的歷史名題,如點數問題、投針問題、分賭本問題、彼得堡賭法等。第六、七卷講的是概率論應用於人壽保險、判案准確率的計算等。後三捲包括大數定律、正態分佈、最小二乘法:斯特林公式。有的計算題甚至要用到二重積分、無窮積分。

華蘅芳的治學精神反對歷來算家喜"炫其所長而匿其所短"、只講算法而"秘匿"算理的風氣,這也是很多行業或者很多技術漸漸失傳的根本原因。他注重數學教育,在數學評論中闡明瞭他的數學教學思想,像"觀書者不可反為書所役"等精闢見解,表明了他對於學習的一種高屋建瓴的態勢。


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