书城科普读物古代数学王国(上)
45711200000008

第8章 《墨经》

中国古代数学不同于希腊古代数学,它不是建立在逻辑演绎基础上的概念思维系统,而是一种非演绎的算法理论。这种理论中的概念一般直接出现于算题和算法之中,而不是出现于对概念与概念关系的探求中,因而在具体计算或组建理论的时候,不太需要应用逻辑方法进行概念概括,包括对概念下定义。

但是,这绝不等于说中国古代就没有出现过数学概念的定义形式。在百家争鸣的春秋时代,墨家和名家为论辩的需要提出过不少数学概念的定义。其中《墨经》中最为集中。《墨经》共35篇,其中“经上”、“经说上”、“经下”、“经说下”4篇是后期墨家的集体著作,成书时间大约在公元前4世纪至公元前3世纪之间。“经”载录了数学概念的定义,“经说”给出必要的补充和说明。现将书中涉及的数学概念的定义列举如下:

[经]平,同高也。[经说]平,谓台执者也,若弟兄。

[经]中,同长也。[经说]心,中,自是往相若也。

[经]圜,一中同长也。[经说]圜,规写攴也。

[经]同长,以正相尽也。[经说]同,捷与狂之同长也。

以上四条对“平”、“中”,即中心、“圜”,即圆、“同长”等下了定义。其中圜的定义最为精彩,“一中同长”指出了圆的特征:有一个中心,从中心到圆周的距离处处相等;《经说》进一步指出了用规画圆时揭示的圆的这一本质特征。其他三条定义则是建立在直觉和经验基础上的。

[经]端,体之无序而最前者也。[经说]端,是无同也。

端,通常指物体的最前端,或线段的两极端。“序”是顺序、次序的意思。物体与物体顺次相依就是“有序”,于是根据“端”的意义,它应该有以下性质:①无序,即端不可能处于某部分之后,它只能处于物体的最前处;②无同,由于最前者是唯一的,因此一处不能有两个端。

从“端”的这一定义中可以看出,《墨经》中的“端”与欧几里得《原本》中的“点”,其意义是相近的,但不能把“端”直接等同于“点”。《原本》中关于点的定义有两条:点是没有部分的;一线的两端是点。前者从点的绝对存在性的角度指出了点的性状。尽管这种存在性是建立在观念上的,没有事实根据,但它硬是通过语句的陈述确认了点的独立存在性,为公理和公设能够应用于它奠定了基础。后者作为前者的补充,指出了点的相对存在性,即只要线段存在,那么它的两端就是点。《原本》中关于点的这两个意思在《墨经》关于端的定义中只有后一个是明确的。《墨经》的旨趣是概念间关系的哲学阐发,而不是为组建理论体系而进行概念设计,它不必考虑对概念所下的定义是否有利于公理和公设的应用,甚至不必考虑在数学中借用日常的名词而可能产生的歧义。正因为它不受几何学的束缚,它对概念的阐发比较自由。

指出这一点是很必要的,它可以防止将《墨经》不适当地与欧几里得《原本》作比较的做法。《墨经》毕竟不是数学专著,它对与数学相关的那些概念的阐发也不是从数学的角度出发的,它没有也不可能对这些概念作出为建立纯几何理论所必需的精密的定义。

《墨经》中涉及数学的条文还有十多条,除了记述“端”的问题、圆与方的问题以外,还有部分与整体的关系问题;有穷无穷问题;同异问题;加倍问题;虚实问题;相交、相比、相次问题;极限问题等等。应该说《墨经》对这些几何概念的论说是精辟而富有哲理的。但是,由于它的出发点不是为了组建几何理论,也不是为了建立几何论证的基础,因此,《墨经》对几何概念的选择、命名以及阐发与欧氏《原本》有本质的不同。