中国人应知的古代科技常识
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6 算盘是怎么发明的?

在中国古代,曾长期使用算筹作为计算工具。宋元以后,随着手工业、商业和海外贸易的发展,有大量的数学问题需要更便捷的计算方法。在这种情况下,算筹已经无法胜任。于是,在算筹的基础上,一种新的计算工具—算盘就产生了。

算盘

算盘究竟产生于何时至今仍不清楚。可以确定的是,至迟在15世纪初,算盘就已经在社会上广泛应用了,并逐渐取代了算筹。早期的算盘上面二珠与下面五珠之间只用一条线隔开,到了16世纪就改进为用木制的横梁隔开,与现在的算盘相同。

对于十进位制的计算,在算盘上似乎只要每一挡位上有一珠,下有四珠就够了,那为什么要上下各增加一珠呢?这有两方面原因。一是在多位数乘除的演算过程中,有时会遇到某一位数码大于9而不便进入左边一位的情况。算盘采用上二下五的结构,使每档的算珠表示的数码可以多到15,方便了乘除演算。第二个原因是,从前的重量单位1斤分为16两,算盘上每档可以表示15,方便直接进行斤两的加减法计算。

算盘携带方便,使用方法极其简单,它的出现是中国数学发展史上的一件大事。算盘不仅能算加减乘除,还可以用于开方、解高次方程等计算问题,不但在中国长盛不衰,还传到朝鲜、日本等国,促进了这些国家计算技术的发展。明代数学家程大位的《算法统宗》收录了595个运用算盘计算的问题,自1592年初版至民国时期不断有人翻刻,并被译成日文。从流传的长久、广泛和深入程度来讲,中国古代任何其他数学著作都不能与其相比。