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第472章 正負開方(1 / 2)

坐標:南宋·嘉熙二年·潼川府。

吉力大師盤腿坐在虛空中,僧袍在時空亂流中紋絲不動。這位來自未來科技僧團的智者,指尖流轉著淡金色的能量,正在校準周圍的時空磁場:“此地的能量場很特殊,蘊含著極致的邏輯與秩序。數學是宇宙的通用語言,秦九韶此刻正在觸摸真理的輪廓。”

隨著錨點儀發出一聲輕微的“嘀”聲,周圍的光影逐漸穩定。他們置身於一間簡陋的書房,青磚地麵鋪著磨損的草席,牆角堆著幾捆竹簡和麻紙,空氣中彌漫著鬆煙墨的清香。書房中央,一位身著青色官袍的男子正伏案疾書,長發用木簪束起,眉宇間帶著幾分不羈與專注。他時而眉頭緊鎖,用算籌在案上排列出複雜的陣型;時而豁然開朗,提筆在紙上寫下密密麻麻的算符,正是中年時期的秦九韶。

青林三人默契地啟動了隱形裝置,透明的能量護盾將他們與這個時代隔離開來,既不乾擾曆史進程,又能清晰地觀察一切。“注意看他手中的算籌,”青林壓低聲音,目光緊盯著秦九韶的動作,“古人用算籌表示正負,通常是正算赤、負算黑,或者正算橫、負算豎。但秦九韶在這裡做了改進,他用‘餘’表示正數,‘欠’表示負數,還發明了專門的符號記錄方法。”

秦九韶此刻正陷入沉思,案上的算籌擺成縱橫交錯的格局,如同布陣的將軍。他麵前的麻紙上,畫著一個奇特的等式:“以商乘生,加入上廉,名曰方。以商乘方,除實適儘,所得商為正。若實不儘,複以商乘生,加入上廉,名曰方。以商乘方,減實,餘為負實……”

穿越者劉彬湊近屏幕,全息投影上同步顯示出現代數學的翻譯:“這就是正負開方術的雛形!本質上是解高次方程的數值解法,比西方同類的霍納法早了五百多年。你看他處理負數的方式,簡直是突破性的——在那個連負數概念都未被普遍接受的時代,他居然能係統性地運用正負運算來求解方程。”

穿越者吉力大師眼中閃過讚歎的光芒,指尖凝聚出一道微光,將秦九韶的算籌陣型轉化為三維立體模型:“他的邏輯太精妙了。將高次方程的係數分層排列,從常數項到最高次項,然後通過迭代的方式逐步逼近真值,每一步都蘊含著極限思想。這種思維方式,已經超越了他所處的時代。”

秦九韶似乎遇到了瓶頸,猛地將手中的毛筆拍在案上,起身在書房裡踱步。他眉頭緊鎖,口中喃喃自語:“若實有正數、負數,又有零數,如何統一運算?若開方至中途,方、廉、隅皆為負數,又該如何處理?”他走到窗邊,望著庭院中飄落的秋葉,眼神中帶著幾分迷茫,卻又透著不屈的執著。

穿越三人交換了一個眼神,都被這份專注深深打動。“你能想象嗎?”青林輕聲說,“在沒有計算機、沒有現代數學符號體係的年代,僅憑算籌和毛筆,要攻克這樣的難題。這需要何等驚人的抽象思維和耐心。”

劉彬點點頭,調出現代數學史資料:“秦九韶的《數書九章》裡,記載了21個高次方程的實例,最高次數達到了十次。他的正負開方術不僅能解正根,還能處理負根、重根,甚至虛根的情況。這種全麵性,在中世紀的數學史上是絕無僅有的。”

就在這時,秦九韶突然眼前一亮,快步回到案前,抓起算籌重新排列。“有了!”他興奮地低喝一聲,“以‘0’為界,正數居上,負數居下,零數居中。開方時,若遇負數,便以‘欠’字記之,乘除加減,皆循其理!”他手中的算籌翻飛,如同蝴蝶穿花,很快便排出了一個複雜的陣型:“今有積一百八十六萬八百六十七尺,問為立方幾何?”

青林立刻在錨點儀上計算:“這是一個三次方程x3=,解應該是123。看他怎麼算!”

秦九韶先估算出商的最高位是100,用1003=減去實,餘。接著,他以商100乘生一次項係數),加入上廉二次項係數),得到方;再以商100乘方,減實,餘實逐漸縮小。他時而用算籌橫向排列表示正數,縱向排列表示負數,遇到零則留出空位,每一步運算都精準無誤。

“太不可思議了!”劉彬忍不住驚歎,“他的方法和現代的牛頓迭代法異曲同工,但步驟更簡潔,邏輯更清晰。而且他完全是靠手工計算,沒有任何輔助工具。”

吉力大師的指尖輕輕劃過三維模型,模型上的算籌隨之變化:“他的思維裡蘊含著遞歸思想。將複雜的高次方程分解為簡單的一次方程逐步求解,每一步都是對前一步的迭代優化。這種思想,直到現代計算機算法中才被廣泛應用。”

秦九韶越算越投入,額頭上滲出了細密的汗珠,他卻渾然不覺,隻是不停地用算籌排列、推演,口中念念有詞:“商一百二十,立方一百七十一萬六千,減實,餘十四萬四千八百六十七。以商一百二十乘生,加入上廉,得方三萬六千三百;以商一百二十乘方,得四百三十七萬六千,減實,餘負三百二十萬一千一百三十三……”

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“這裡出現了負實!”青林的聲音帶著一絲緊張,“這是解高次方程時最容易出錯的地方,很多古代數學家遇到負數就束手無策了。”

但秦九韶並沒有停頓,他迅速調整算籌:“負實者,欠也。以商乘生,加入上廉,方為三萬六千九百六十九;以商三乘方,得十一萬八百七,加負實,餘實儘!”他猛地將最後一根算籌拍在案上,長舒一口氣,臉上露出了釋然的笑容。

案上的麻紙上,清晰地寫著最終結果:“商一百二十三尺,立方積一百八十六萬八百六十七尺,適儘。”

青林三人不約而同地鼓起掌來,儘管隱形裝置讓他們的聲音無法傳遞,但那份震撼與敬佩卻溢於言表。“完美!”劉彬激動地說,“他不僅解出了答案,還建立了一套完整的運算體係。這套方法可以推廣到任意高次方程,這才是最偉大的地方。”

吉力大師若有所思:“在這個時代,數學往往被視為‘六藝之末’,秦九韶卻能如此執著地鑽研。他的《數書九章》不僅是數學著作,還包含了天文曆法、農田水利、商業貿易、軍事工程等諸多領域的應用問題。這說明他的數學研究是為了解決實際問題,具有極強的實用性。”

秦九韶似乎還不滿足,又拿起毛筆在紙上寫下:“正負開方術,以商乘生,加入上廉,名曰方;以商乘方,減實,名曰餘實。若餘實正負未合,複以商乘生,加入上廉,複以商乘方,加減實,直至餘實適儘或可取近似值。”他一邊寫,一邊自言自語:“此法可解天地之數,可算萬物之積,可測遠近之距,可定陰陽之變。”

青林的錨點儀突然發出一陣輕微的警報,屏幕上顯示:“時空能量波動異常,疑似曆史節點強化現象。”他心中一動,解釋道:“當偉大的發明或發現誕生時,會產生強烈的時空能量波動,這種波動會讓曆史節點變得更加穩固。我們能親眼見證這一刻,太幸運了。”

劉彬盯著秦九韶案上的另一堆手稿,好奇地問:“那是什麼?看起來像是另一套算法。”

青林放大投影,看清了上麵的標題:“大衍求一術!這是秦九韶的另一項偉大發明,也就是現代數論中的一次同餘式組解法。和正負開方術並稱‘秦氏雙璧’。”

秦九韶似乎察覺到了什麼,突然抬頭望向青林三人所在的方向,眼神中帶著幾分疑惑。“奇怪,”他喃喃道,“為何突然感到一股奇異的氣息?仿佛有高人在側。”他站起身,走到房間各處查看,卻什麼也沒發現。

吉力大師微微一笑,指尖輕點,一道柔和的能量波擴散開來,掩蓋了三人的氣息。“我們的隱形裝置雖然先進,但在這種觸摸真理的智者麵前,還是會產生微弱的能量泄露。”他說,“秦九韶的感知力,已經超越了常人。”

秦九韶探查無果,便回到案前,繼續沉浸在數學的世界裡。他時而提筆疾書,時而凝神思索,時而用算籌在案上擺出複雜的陣型,仿佛整個世界隻剩下他和那些數字、符號。

青林看著眼前的身影,心中感慨萬千:“秦九韶的一生其實很坎坷。他早年隨父宦遊,遍曆各地,積累了豐富的實踐經驗;中年時官場沉浮,屢遭貶謫,卻始終沒有放棄對數學的研究;晚年隱居著書,將畢生所學傾注於《數書九章》之中。但這本書在他死後卻被埋沒了數百年,直到清代才被重新發現。”

劉彬點點頭,臉上露出惋惜的神色:“如果他的成果能被及時推廣,中國的數學發展或許會走上一條不同的道路。不過話說回來,他的思想太超前了,即使在當時被發現,恐怕也很難被人理解。”


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