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科技会客厅——从刘徽看创新
发布时间: 2024-12-02


刘徽是我国魏晋时期伟大的数学家,是中国古典数学理论的主要奠基人,被誉为世界数学泰斗。刘徽长期研习《九章算术》,并从先秦以来的中国典籍中汲取思想营养,完成了举世瞩目的《九章算术注》,为中国古典数学奠定了理论基础。本期《科技会客厅》,由周向宇院士带我们一起走近刘徽,领略中国古代数学的魅力。


嘉宾介绍:

周向宇 中国科学院院士、中国科学院数学与系统科学研究院研究员


中国古代数学成就灿若星河


为纪念中国古代数学家刘徽对数学领域的卓越贡献,联合国教科文组织宣布将2024年和2025年命名为“刘徽年”。


刘徽从小研读《九章算术》,并在其基础上提出了许多新的理解和认识。他运用无穷或极限的思想推导出了圆面积公式,并建立了割圆术来计算圆周率,得出了比3.14更精细的结果。在立体几何方面,刘徽给出了阳马与鳖腝这两种立体体积之比的规律,并运用墨子的半分思想进行推导。他还指出了《九章算术》中关于球体积与外切正方体体积之比陈述的错误,建立了“牟合方盖”这一立体模型,得出了正确的体积之比关系。


除了刘徽,中国古代还有众多杰出数学家,如商高、陈子、墨子、祖冲之、祖暅等,他们的贡献共同构筑了中国古代数学的辉煌。商高在《周髀算经》中给出的勾股定理的严格证明,祖冲之在圆周率计算上的精确成果,都反映了中国古代数学家在无穷和极限方面的源头性贡献。


周向宇用扑克牌魔术展示了中国古代的同余理论。南宋时期,秦九韶提出了同余式方程组解法,他的理论被西方称为“中国剩余定理”。同余理论对数学发展非常重要,很多重要定理的证明均依赖同余理论。


激发学生兴趣 培育创新思维


在近现代,中国数学家在菲尔兹奖等国际数学奖项上尚未实现零的突破。对此,周向宇认为,我们应该从古代数学的成就中吸取营养,注重现阶段的创新。他强调,科技的发展离不开数学的发展,我们应该努力创建科学知识体系,并把这些科学知识应用好来造福人类。


在谈到如何培养学生的创新能力时,周向宇指出,兴趣是时间的函数,需要时时刻刻关注并保护学生的兴趣,让“兴趣函数”成为递增函数。同时,他鼓励年轻人不受知识大纲的限制,根据自己的兴趣、爱好和能力直奔知识的边界和前沿。此外,他还认为学科之间应该加强联系,不应该在学科之间设置藩篱,鼓励跨学科的思考和研究,这有助于学科的进步及社会、国家的发展。


“刘徽年”的启动不仅是对刘徽这位伟大数学家的纪念,更是对数学传承与创新的深刻探讨。通过回顾古代数学家的辉煌成就,我们可以从中汲取智慧和力量,推动现代数学的发展和创新。


嘉宾

周向宇


出品人

阮草


总策划

孟令耘


监制

于春


主持人

马依斐


策划

马依斐


统筹

白竟楠 康欢


导演

李嫣茹


编辑

郑羽佳 王淇薇


摄像

王亦文 李嫣茹 赵益玮 杨思壮


剪辑

王亦文 吴玉顺 祝天一


设计

杨家宁 李学维 巨淇 杨璐


出品单位

中国科协科学技术传播中心


制作单位

中科海镁(北京)科技有限公司


特别鸣谢

中国科学院数学与系统科学研究院


嘉宾言论属个人观点不代表本中心立场