阿基米德和劉徽是如何計(jì)算圓周率的(二)

再給一個(gè)根號(hào)3的近似值,? 18817 / 10864 ,以表達(dá)我對(duì)阿基米德的崇敬。

劉徽也非常大氣,“觀陰陽(yáng)之割裂,總算術(shù)之根源”。先指出“周三徑一”的上古說(shuō)法太粗略。粗略到什么程度呢??jī)?nèi)接正六邊形的周長(zhǎng) 與 圓的直徑比值是 3 ,圓明顯比內(nèi)接正六邊形長(zhǎng)一點(diǎn)。從面積上看,用內(nèi)接正六邊形的邊長(zhǎng),可以直接計(jì)算的是正十二邊形的面積。也就是說(shuō),半徑為一的圓,直徑為二,內(nèi)接正六邊形周長(zhǎng)為六,周長(zhǎng)比直徑為三(接近圓周率用的數(shù)值);同時(shí),內(nèi)接正十二邊形的面積為三,也可以用來(lái)接近圓周率。劉徽習(xí)慣用小數(shù)計(jì)算,指出,“周三徑一”的說(shuō)法,省略了所有的小數(shù)部分,太粗,對(duì)弓和弦不加區(qū)分。

劉徽的計(jì)算過(guò)程中,只用了一個(gè)定理,勾股定理。所有的數(shù)據(jù)全部都是硬算出來(lái)了。可見(jiàn)計(jì)算能力之強(qiáng)大。

阿基米德,站在歐幾里德等人的肩膀上,可以用的東西很多,用到了角平分線分造成的比例,圓內(nèi)等角造成的相似,相似造成的等比。還有用有理數(shù)逼近無(wú)理數(shù)的方法等等。

劉徽對(duì)相似的運(yùn)用也是非常高超的,這一點(diǎn),從《海島算經(jīng)》可以驗(yàn)證。對(duì)運(yùn)算是不厭其煩的,這一點(diǎn),同樣從《海島算經(jīng)》可以看出來(lái)。《海島算經(jīng)》中,各種單位的換算就足以把一般的人弄糊涂。希臘人用比例運(yùn)算,就不存在單位換算的問(wèn)題了,相同的單位一比,就約分約掉了。

“觀陰陽(yáng)之割裂”大約是說(shuō)發(fā)明了割圓術(shù)這樣一種極限方法,能夠改變世界觀,“總算術(shù)之根源”大約是說(shuō)把勾股定理這個(gè)萬(wàn)金油用的最好。我一直習(xí)慣稱(chēng)中國(guó)文化為萬(wàn)金油式的文化。古代數(shù)學(xué),用一招勾股定理,吃遍天下;哲學(xué),用一套陰陽(yáng)五行概括所有;中醫(yī),用十全大補(bǔ)膏糾正各種虧虛;廚房,用一把菜刀搞定所有(德國(guó)人剪蔥用蔥剪,加水用量杯,加鹽用天秤)。吃飯,一雙筷子足夠,不像老外,刀叉棍棒全上。萬(wàn)金油式的文化,優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)潔明快,缺點(diǎn)是粗疏,也就是說(shuō)會(huì)顯得不夠精致。而精致的東西,每一種都有一個(gè)“術(shù)”名,開(kāi)方有開(kāi)方術(shù),比例有衰分、倒衰,看風(fēng)水看到針縫隙里,針灸扎在看不見(jiàn)摸不著的經(jīng)絡(luò)上。瓷器燒的好,技術(shù)全部失傳,現(xiàn)代人只能從頭開(kāi)發(fā)。書(shū)法寫(xiě)的好,秘笈在墓里。精致的東西,很精細(xì),很復(fù)雜,很富有技巧性,并且很多時(shí)候靠悟性、直覺(jué)、非理性,不可傳承。這一點(diǎn),印度的拉馬努金也很像中國(guó)人,說(shuō)他的那些神奇公式都是女神托夢(mèng)送來(lái)的。故意搞點(diǎn)神秘主義,掩蓋真實(shí)的技巧。

不知道儒家為何鄙視各種技巧,提倡“拙”,社會(huì)道德上講,拙些好;而自然科學(xué),自然是巧的妙,叫做巧妙。大巧若拙,大智若愚,而弄巧會(huì)成拙。如果說(shuō),拙比巧的層次更高,那么,沒(méi)有巧,何來(lái)的拙呢?巧是地基,拙是屋頂。不追求技巧,而求拙,是不能實(shí)現(xiàn)的。

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