|康熙皇帝与欧几里得几何


自古以来的好学之士不在少数 。 然而 , 热爱以数学为代表的自然科学 , 善于学习先进技术 , 并且身份是皇帝的历史人物 , 可谓凤毛麟角 。 八岁登基的清朝皇帝康熙 , 除了接受传统教育以外 , 对西方科学尤其是数学很感兴趣 。 他以多位来华传教士为师 , 向他们虚心学习数学知识 。 他勤于练习 , 善于思考 , 从欧几里得定律证明到立体几何求解 , 从平方到开方 , 从绘图到计算 , 无不精通 。 不仅如此 , 康熙还亲自撰写数学论文 , 表达科学观点 , 是一位名副其实的学霸皇帝 。
比利时传教士南怀仁(Ferdinand Verbiest) , 是康熙的第一位西洋教师 。 自康熙八年(1669年)起 , 南怀仁便开始教他数学 。 据《南怀仁的<欧洲天文学>》第十二章记载 , 康熙曾经连续5个月 , 每天召见南怀仁进宫 , 在养心殿专门为他辅导数学 。 据南怀仁回忆 , 康熙在算术方面特别精通 , 他不仅经常长时间地练习使用各种比例尺 , 还常常试着解难度更高的习题 , 比如求平方根和立方根的题;并探索求算术级数和几何级数的奥秘 。 当康熙听说欧几里得编纂的书包含数学学科最主要的基础原理时 , 他立刻要求南怀仁讲解欧几里得前6章的中文版 。 在康熙掌握了欧几里得几何学的原理之后 , 南怀仁还给他讲解了平面三角形、球面三角形的数学分析 。 南怀仁认为 , 康熙在学习数学时 , 获得了最大程度的乐趣 。
法国传教士白晋(Joachim Bouvet)、张诚(Jean-Fran?ois Gerbillon) , 比利时传教士安多(Antoine Thomas)等 , 自康熙二十八年(1689年)起 , 曾有一段时间频繁出入宫中 , 给康熙讲数学 。 康熙学习数学非常勤奋 , 每天花2—3个小时 , 请各位传教士给他讲课 。 尽管传教士有时不够注意礼节 , 但康熙从不感到厌烦 。 他认真听讲 , 反复练习 , 亲手绘图 , 对不懂的地方立刻提出问题 , 然后把文稿留在身边 , 在内室里反复阅读 。 每当遇到较难的证明题时 , 康熙总会不辞辛苦地时而向这个传教士、时而向那个传教士再三垂问解法 。 当他无法理解透彻时 , 他会要求传教士们改日再作解释 。 康熙还经常练习运算和仪器的用法 , 复习欧几里得的主要定律 , 并努力记住其推理过程 。 康熙进步很快 , 以至于看到某个定律的几何图形 , 就能立刻想到这个定律及其证明 。 此外 , 康熙还掌握了比例规的全部操作法、主要数学仪器的用法 , 以及几种几何学和算术的应用法 。 上述内容 , 详载于《康熙皇帝》一书中 。
康熙不仅勤于学习 , 而且亲自撰写数学论文 。 《圣祖仁皇帝御制文集·第三集》卷十九中 , 载有康熙撰写的《三角形推算法论》 。 康熙在这篇六百余字的论文中 , 表达了自己对推算法的理解:古人以圆容众角 , 众角容方 , 自方而三角 , 即圆、方、角之间存在推算关系 。 他谈及了自己学习西学的原因:举朝无有知历者 , 朕目睹其事 , 心中痛恨 , 即因为宫中无真正懂历法的人 , 激发了他学习历法的动力 。 他提出了西学中源的观点:历原出自中国 , 传及于极西 , 西人守之不失……非有他术也 , 即认为西方的历法源于中国 。
据查慎行撰《人海记》之圣祖算学记载 , 康熙撰写的这篇论文 , 宫中官员不能看懂 。 于是 , 康熙亲自演示了数学推算法的魅力:他将米粒堆放在案上 , 通过测量其围长和高度 , 推算其体积;随后又推算了不同体积铜斗可装载的米粒量 , 并亲自用铜斗盛米予以了验证 。
【|康熙皇帝与欧几里得几何】(作者系故宫博物院研究馆员)