世界中世纪科技史- 第5部分

工作是微不足道的。欧洲人认为所有的知识都来源于研读《圣经》，教会神　

甫的教导和教条是《圣经》的补充发挥和解释，具有至高无上的权威。圣·奥　

古斯丁曾说：“从圣经以外获得的任何知识，如果它是有害的，理应加以排　

斥；如果它是有益的，那它是会包含在圣经里的。”这段话代表了中世纪早　

期的人对研究自然的态度。因此，欧洲中世纪早期没有产生重大的数学成果。　

　　　　　当时教会势力遍及各地，拉丁文是教会的官方语言，因而它就成为欧洲　

的国际语言以及包括数学在内的一切科学的通用文字。因此，欧洲人主要从　

拉丁文（即罗马）书籍来获取他们所需要的知识。由于罗马人的数学微不足　

道，所以欧洲人所学到的只不过是非常原始的一套计数法和少量算术法则。　

他们也通过少数翻译家汲取一点希腊数学知识。　

　　　　　其中主要的翻译家有波伊修（约480—524）。他出身罗马贵族家庭。波　

伊修根据希腊材料用拉丁文选编了算术、几何的初级读物。他从欧几里德的　

　《原本》里译了3到5篇的材料，组成他的　《几何》。他翻译了400年前尼　

可马修斯所著的《算术入门》而写成《算术入门》一书。他还创造了“四大　

科”这个词来代表算术、几何、音乐和天文。　

　　　　　波伊修的数学著作一直作为教会学校的标准课本，被使用了近千年之　

久。他最有影响的著作是《哲学的安慰》，这本书是由于波伊修遭受政治迫　

害，在监狱中写成的。他也因为此书而成为中世纪经院哲学的先驱之一。　

　　　　　虽然中世纪初期的数学成果不多，但是在中世纪学校的课程里数学还是　

相当重要的。课程分为四大科和三文。四大科包括：算术　（纯数的科学）、　

音乐（数的一个应用）、几何（关于长度、面积、体积和其他储量的学问）、　

天文　（关于运动中的量的学问）。三文包括修辞、辩证和文法。　

　　　　　教会提倡教授数学，是因为它对修日历和预报节日有用。促使欧洲人学　

习一点数学的另一动机是占星术。这门伪科学在巴比伦人、古希腊人和阿拉　

伯人那里颇为风行，而在中世纪的欧洲则几乎普遍被人接受。占星术的基本　

信条是说天体能影响和控制人体以及人的命运。为了解天体的影响并预报特　

殊的天象事件，如行星的会合和日月蚀所展示的吉凶祸福，那就需要有些天　

文知识，因此少不了要懂点数学。占星术到中世纪后期变得特别重要，这在　

客观上促进了欧洲数学的复苏。　

　　　　　到了1100年左右，新的思潮开始影响当时的学术气氛。一方面因为欧洲　

手工业和商业经过漫长的黑暗时期，逐渐得到恢复，开始出现新兴的城市。　


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在一些城市中开始设立非教会的学校，并在一些学校的基础上发展成为大　

学。其中较早的有意大利的波隆尼大学（公元1088年）、法国的巴黎大学（公　

元1160年），以及英国的牛津大学　（公元1167年）等。人们对世俗知识的　

需要显著增加。这些大学的产生和发展，既形成了欧洲数学的中心，也是诞　

生数学家的摇篮。　

　　　　　更重要的是欧洲人通过贸易和旅游，同地中海地区和近东的阿拉伯人以　

及东罗马帝国的拜占庭人发生接触。十字军东征（约1100—1300）为掠取土　

地的军事征服，使欧洲人进入阿拉伯土地，欧洲人大规模地接触到东方的文　

明，使他们大开眼界，激起了他们学习东方科学知识的热情。　

　　　　　交流的中心有三个地方：君士坦丁堡、帕勒尔摩和投雷多，其中以阿拉　

伯的学术中心投雷多为主。12世纪的投雷多大主教雷蒙德创办了一所翻译学　

院，对阿拉伯文的哲学和数学著作进行全面翻译。在大规模的翻译活动中，　

贡献最大的是意大利克利蒙那的杰勒德　（1114—1187），他从阿拉伯文一共　

转译了80多部著作。　

　　　　　欧洲人通过阿拉伯数学的输入，发现了希腊数学，并引起了他们极大的　

兴趣。在被欧洲人译出的著作有欧几里德的《几何原本》、花拉子模的《代　

数》、泰奥多希乌斯的《球面学》、阿基米德的《圆的度量》，还有亚里士　

多德、赫伦的许多著作。这些译本成了中世纪欧洲数学发展的基础。　

　　　　　希腊和阿拉伯著作的译本传到欧洲后，对自然现象的理性探讨，并以自　

然原因而不以道德和神意的原因作解释的风气立刻就呈现出生命力。罗吉　

尔·培根（1214—1294）就是这时期欧洲理性主义和对自然兴趣复活的代表。　

　　　　　罗吉尔·培根出生于英国一个贵族家庭，曾在牛津大学和巴黎大学任教。　

他会多种文字，几乎对当时的一切知识领域都有兴趣，在数学、力学、光学、　

天文、地理、化学、医学、音乐、逻辑、文学以及神学方面都有一定的研究，　

有“万能博士”之称。　

　　　　　罗吉尔·培根提倡科学、重视实验、反抗权威。他懂得可靠的知识是怎　

么来的，探讨了使科学获得进展或受到阻挠的原因，并提出了改革研究方法　

的意见。他虽然也劝人阅读《圣经》，但是更强调数学和实验，并大胆预见　

了科学造福于人类的伟大前景。　

　　　　　他确信数学思想是与生俱来的并且是同自然事物本身相一致的。因为自　

然界是用几何语言编写而成的，所以数学能提供真理。它先于其他科学，处　

理直觉所感知的量。他在所著《大作》的一章中证明所有科学都需要数学，　

表明他正确认识到数学在科学中的作用。《大作》中还谈了不少数学对地理、　

年表学、音乐、彩虹的解释、编日历和确定信念的作用，论述了数学在国家　

管理、气象学、水文学、占星术、透视学、光学和视象成因等方面的作用。　

　　　　　由于罗吉尔·培根批判了经院哲学和教义，1257年他被赶出巴黎大学，　

在寺院幽禁十年，直到1268年才获释回牛津工作。1278年，他又被投入监　

狱达14年之久，并就此了结一生。　

　　　　　欧洲数学早期的主要代表，是意大利的斐波那契（约1170—1250）。他　

曾到北非受教育，并广泛游历过地中海与中亚细亚各民族的文化中心，拜访　

了各地的学者，积累了许多东方的数学知识，特别熟悉各国的算术系统。　

　　　　　斐波那契发现“阿拉伯数字”是最好的计数符号，回意大利便写成名著　

　《算经》（又译作《算盘书》，公元1202年）。当时欧洲已知道一点阿拉伯　

记数法和印度算法，但是一般人还是用罗马数字，而且因为他们不懂零的意　


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思，因此避免用零。《算经》的最大作用是向欧洲介绍了阿拉伯数字。该书　

一开头就写道：“印度的数目字，为9、8、7、6、5、4、3、2、1九个，用　

这九个字，与阿拉伯称之为Sifr的零号0，任何数均可以表示了。”书中还　

传授了印度人用整数、分数、平方根、立方根进行计算的方法。　《算经》被　

认为是中世纪欧洲最重要的数学著作，是当时欧洲各民族的数学“百科全　

书”，被学校当作标准教材使用了200年之久。它对改变欧洲数学的面貌起　

了极为重要的作用。　

　　　　　在几何方面，斐波那契在他的《几何实习》（公元1220年）里重复讲述　

了欧几里德《原本》及希腊三角术的大部分内容。他指出《原本》第十篇中　



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对无理量的分类并不包括一切无理量。x＋2x＋10x=20的根不能用尺规作出。　

这第一次表明数系所含的数超过希腊人以能否尺规作出为准则的范围。斐波　

那契还引入了至今仍称为“斐波那契数列”的概念，在这数列中，每项等于　

前两项之和。　

　　　　　此外，很有意义的数学成就还有尼科尔·奥雷斯姆（约1323—1382）提　

出的图线原理。为了表示随时间而变的速度，他用一水平线上的点代表时间，　

称之为经度；而不同时刻的速度则用纵线表示，称之为纬度。为了表示一个　

从0处为OA减到B处为零的速度，他画了一个三角形。他还由此证明了：一　

物体从静止开始用均匀加速度运动所经过的距离，等于这个物体在相等时间　

内用最后速度的一半的均匀速度所经过的距离（三角形OAB的面积等于矩形　

0CDB）。　

　　　　　奥雷斯姆的图线虽然还是个含糊的概念，但是他对提出函数概念，用函　

数表示物理规律以及函数的分类作出贡献。因此，也有人把创立坐标几何及　

函数的图象表示归功于他。　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4。中国数学　



　　　　　中世纪时期的中国数学基本上可以分成两个阶段：隋唐时期（581—907）　

和宋元时期　（960—1368）。　

　　　　　隋唐时期，中国建立了数学教育制度，同时在中外数学交流方面也达到　

了一个高峰。宋元时期，数学水平大为提高，出现了被称为宋元数学大家的　

秦九韶、李冶、杨辉、朱世杰，以及其他著名学者刘益、贾宪、沈括等人。　

这一时期的成就，如珠算、天元术、四元术、大衍求一术等，代表了中国古　

典数学的最高成就。　

　　　　　中国的数学教育有悠久的历史，据史籍记载，周代就开始有了数学教育。　

但是，直到隋唐时代才建立了数学教育制度。　

　　　　　隋代存在的时间虽然不长（581—618），但却建立了最高学府——国子　

寺，并在国子寺里设立了明算学。国子寺相当于现今的国立大学，明算学相　

当于现今的数学系。国子寺在中国开创了高等数学教育机构，并设置算学博　

士2人，算助教2人，从事数学教育工作。国子寺招收学生一般在80人左右。　

　　　　　到了唐代，在隋代数学教育的基础上，进一步发展了数学教育。唐初在　

最高学府——国子监里增设六个专科，即明经、进士、秀才、明法、明字及　

明算六科。出于教学的需要，李淳风等人奉勅注释并校订了十部数学书，作　

为明算科的教科书。根据史料记载，这十本书是《九章》、《海岛算经》、　

　《孙子算经》、《五曹算经》、《张邱建算经》、《周髀》、《五经算术》、　

　《缀术》、《辑古算经》和《夏侯阳算经》。这十部数学书称为“十部算经”，　

是明算科学生的主要教科书。学习期间，有的学生还兼学《数术记遗》和《三　

等数》。明算科的学制年限为7年，学习期满后要进行考试，要求“明数造　

术，详明术理，然后为通”。考试合格的人员将交给吏部录用，给予九品以　

下的官级。　

　　　　　隋唐设立了算学主要是因为赋税量和名目的增加，对算学的社会需要越　

来越大。但是统治者解决这一需要的方法不是提高算学的社会地位，用物质　

利益诱导知识层投身于算学，而是使算学职业化、技艺化。算学的设立，就　

是把计算职业化的一种措施。把算学推入“吏”这个社会阶层，从而导致士　

大夫与算学的进一步分离。例如汉代大儒巨卿刘向、郑玄、张衡等人都通晓　

数学；南北朝的一些算学名家如何承天、祖冲之等也大多兼通儒术。然而自　

隋唐以后，算学名家却大多非僧即道，或是太史局专职官员，如僧一行、付　

仁均、李淳风等人，很少是名儒巨宦了。　

　　　　　算学的设立，最大功绩在于满足了社会对算学日益增加的需求，为社会　

的许多部门培养了专业书计人员，从而对于数学——尤其实用数学的普及起　

了积极作用。不过，这些专职人员大多是所谓“俗吏”，社会地位不高，从　

事的工作也是一些琐屑偎杂的简单计算，无需高深的数学理论，更缺乏深入　

钻研的精神。因此，南北朝时圆周率的计算已经很进步，但是直到明代，“周　

三径一、方五斜七”的歌诀仍被一些算学著作津津乐道地重复着。由此可见，　

官设算学校对算学的发展所起作用是很有限的。　

　　　　　这一时期，中国与周边国家的学术交流十分繁荣。中国数学原著通过佛　

教僧侣传入朝鲜，朝鲜还仿照隋唐数学教育制度，建立了国学　（后改为大学　

监）。日本采取的数学教育制度，也是仿照唐制。而且唐代随使船来中国留　

学的