梅文鼎(1633-1721),字定九,号勿庵,汉族,宣州(今安徽省宣城市宣州区)人。清初天文学家、数学家,为清代"历算第一名家"和"开山之祖",被世界科技史界誉为与英国牛顿和日本关孝和齐名的"三大世界科学巨擘"。
梅文鼎毕生致力于复兴中国传统的天文和算学知识,并且推进中西天文学的融合。梅文鼎在著作中,再次阐明了已失传的古代历理。传统天文学中的许多方法,他又写了《交食》《七政》《五星管见》等书介绍第谷式的西方天文学。梅文鼎在另一部著作《历学疑问》中,论述了中西历法的异同,并将许多西方天文知识纳入中国古代学术体系中,如他称西学的"地球寒暖有五带",即《周髀算经》中的"七衡六间说"。他自撰的《勿庵历算书目》有天文数学著作七十余种,包括数学著作二十余种。《梅氏丛书辑要》六十卷,其中数学著作十三种共四十卷等。
梅文鼎专心致力于天文数学的研究,他系统考察古今中外历法,又介绍欧洲数学,综合研究中西历算,梅文鼎介绍和发展来自西方的数学知识方面起了重要作用。对后世颇有影响。
梅文鼎生于明崇祯六年(1633年)3月16日,因自幼聪颖,儿时便随父并塾师罗王宾仰观天象,遂能了解运旋大意,9岁熟五经,通史事,有"神童"之誉,14岁入县学,15岁补博士弟子员(中秀才),以后屡应乡试不第。20岁时结婚,接着祖父与父亲相继去世,在既要养儿育女,又要守孝的日子里,梅文鼎就再也没有时间去忙于举业了。
清顺治十七年(1660年),27岁的梅文鼎从同里倪观湖学习历书《交食通轨》,发现书中立法之故,并为其订讹补缺,撰《历学骈技》2卷,后增至4卷。倪师"叹服",认为"智过于师"。从此,梅文鼎坚定了研究历算之学的志向。
清康熙元年(1662年 )开始向倪正学习《大统历算交食法》并订正其讹误。
康熙八年至十六年间,梅文鼎与方中通在金陵(南京)四度相晤,交谊深厚,每次都讨论辩难中西数学问题;其后又有多次书信来往。梅文鼎为方中通所撰算书《数度衍》作序;方则为梅著《中西算学通》作序。参与《方程论》讨论,并为之撰序的学者还有潘来、孔兴泰和袁士龙等。
康熙十一年(1672年),梅文鼎撰成第一部数学著作《方程论》。
康熙十二年(1673年)梅文鼎应施润章之请,撰《宁国府志分野稿》《宣城县志分野稿》各1卷,后又应皖江陈默江太史函请,撰《江南通志分野拟稿》1卷。
康熙二十八年(1689年),奉明史馆诸公之召,梅文鼎到达北京,广交学者名流,如昆山徐乾学、大兴刘继庄、武进杨道声、鄞县万斯同、太原阎若璩,以及安溪李光地等。梅文鼎关于历算的宏论,使史局为其精确,一时名声大振,于是京城各公,都想见梅先生,有的学生想跟其学习,而书说也逐渐流传宫中。梅文鼎在北京、天津前后有5年时间(1693年南还),曾撰《明史历志拟稿》3卷。然而由于台官的"畏忌",他又素性恬淡,始终没有进入"史局",只是在李光地家和天津等处,设馆授徒和研究学问而已。
康熙二十九年(1690年),梅文鼎应李光地之邀,将其研习天文历法心得以问答形式撰成一书,取名《历学疑问》。
康熙四十一年(1702年),康熙帝南巡至德州,抚臣李光地进所刻梅文鼎《历学疑问》3卷,康熙十分赏识,带回宫细阅。次年春,康熙将御笔批阅过的本子发还李光地,说:没有错误,只计算方法还没有准备好。是年梅文鼎再次应李光地之请,携弟弟尔素,儿子以燕、孙子瑴成至保定下榻李光地官署中,一方面教授李氏子弟和青年学者,一方面校订所著《弧三角举要》等书,准备付刻。
康熙四十四年(1705年)农历闰四月,康熙帝于南巡途中,在德州运河舟中3次召见梅文鼎,临行时亲赐"积学参微"四字给以褒奖。越明年,又征召其孙梅珏成入内廷蒙养斋学习历算。梅文鼎70岁时撰《勿庵历算书目》1卷,介绍他所著书的内容梗概和写作缘起。晚年他还在家乡孜孜不倦地整理校订平生所著各书,以备刊印。
康熙六十年(1721年),梅文鼎卒于家乡宣城,时年89岁。康熙帝特命江宁织造曹为之治丧事,营墓地;墓在柏枧山口外的达村(俗称荷花塘)。
清初西方科学知识的传入,对梅文鼎产生了巨大影响。一生博览群书,著述80余种。文鼎从小受家学熏陶,后从师学习天文历算知识,不仅能懂其历理,且能"发所以立法之故,补其遗缺"。他一生著述正多,绝大部分是天文、历算和数学著作。 他之天文历算和数学著作大致可分为五类: 一是对古代历算的考证和补订, 二是将西方新法结合中国历法融会一起的阐述; 三是回答他人的疑问和授课的讲稿, 四是对天文仪器的考察和说明; 五是对古代方志中天文知识的研究。总计达66种。其数学著作达26种,冶中西数学于一炉,集古今中外之大成,总名之曰《中西算学通》。[3]
梅文鼎中西天文学的造诣都很深,天文学著作有40多种,纠正了前人的许多错误。梅文鼎非常注重天象观测,创造了不少兼收中西方特色的天文仪器,如璇玑尺、揆日器、侧望仪、仰观仪、月道仪等。在这些方面的贡献,对当时和后世融会贯通中西方天文学具有很大作用。
中国传统历法,以元代郭守敬《授时历》最为精密,明代沿用更名《大统历》。梅文鼎的研究即从大统历、授时历开始,上溯到历代70余家历法,一一求其根本与源流,同时参阅考究西洋各家历法,比较中西名实异同,求得中西历法的会通。因著《古今历法通考》58卷,后屡有增补衍成70余卷。又著其他历算书50多种,其中《历学疑问》3卷、《历学疑问补》2卷、《交食管见》1卷、《交蚀蒙求》3卷、《平立定三差解》1卷等15种,被乾隆钦定《四库全书》收录。
历法的制定和修改离不开测算,历理更需要用数学原理来阐明。梅文鼎为研究天文历法的需要,对数学进行了深入的研究,取得了重大成就。
梅文鼎的第一部数学著作是《方程论》,撰成于康熙十一年(1672年)。当时正是杨光先"历讼"失败客死他乡(1669年)后不久,西洋教士趾高气扬,蔑视中国传统文化。梅文鼎抓住"方程"这一"非西法所有"的中国传统数学精华首先发论,来显示中华数学的骄傲,是颇有爱国情怀的。他在书成后给数学家、桐城人方中通的书信中透露了这一思想。他说:"愚病西儒(指传教士)排古算数,著《方程论》,谓虽利氏(指利玛窦)无以难。"
但他对于西算却能采取正确的态度,主张"去中西之见,以平心观理"。他在发掘整理中国古算的同时,潜心研读《几何原本》等西算书籍,力求会通中西算法。他把所著26种数学书统名之曰《中西算学通》,以此来实践他的主张。
梅文鼎的《笔算》、《筹算》和《度算释例》分别介绍西方的写算方法,纳皮尔(N印沁r)算筹和伽利略(Galile。)比例规。他研究了正多面体和球体的互容关系,订正了《测量全义》中个别资料的错误,独立研究了他名之为"方灯"和"圆灯"的两种半正多面体。他又引进了球体内容等径小球问题,并指出其解法与正多面体和半正多面体构造的关系。他在《方圆幂积》中讨论了球体与圆柱、球台及球扇形等立体的关系。对于当时一般学人感到困难的三角学,梅文鼎不但有《平三角举要》和《弧三角举要》介绍基本的性质、定理和公式,而且有《堑堵测量》和《环中黍尺》这两部分别借助多面体模型和投影法来阐述相关算法的优秀作品。
《勾股举隅》为梅文鼎研究中国传统勾股算术的着作,全书一卷,其中的主要成就,是对勾股定理的证明和对勾股算术算法的推广。书中首列"和较名义",其次以两幅"弦实兼勾实股实图"来说明勾股定理,其论说的根据是出入相补原理, 在内容上,本书大致上可分作两部分,一为勾股算术,另一主要为勾股测量。前者梅文鼎对其评价很高,他认为此式"乃立之根也。而其理皆具古图("古图"指的即是赵爽注《周髀算经中》之"勾股圆方图")中,学者所宜深玩。对此式的证明也是利用此图来完成的。
"弦与勾股和求勾股用量法"一题中所用的尺规作图之方法,与徐光启《勾股义》中"勾股求容圆"来作比较,梅文鼎在尺规作图的概念已相当正确,显示梅文鼎对《几何原本》有一定深度的了解。另外,从梅文鼎在测量问题上所使用的出入相补法来看,其内容相当贴近杨辉乃至於刘徽的作法,有别於明末西方传入的测量方法,梅文鼎的作法是采用传统的勾股方法来解《几何原本》前六卷的部分命题,其中,梅文鼎花了相当多的篇幅说明"理分中末线"(即黄金比例),其曰:"几何不言勾股,然其理并勾股也,故其最难者以勾股释之则明。惟理分中末线似与勾股异源。今为游心立法之初,而仍出於勾股。"由此,可见梅文鼎对传统勾股术的重视。
梅文鼎在数学方面写了20多种著作。将中西方的数学进行了融会贯通,对清朝数学的发展起了推动作用。逝世之后,后人将其历法、数学著述汇为《梅氏丛书辑要》(62卷)。
梅文鼎能诗能文,他所写的序言、引言之类,落笔成趣,文采斐然,颇具文学欣赏价值。他既不泥古守旧,也不盲目崇拜,而是批判地吸收外来文化,他对难解之书,难释之义"必欲求得其论,往往至废寝忘食"。诗文杂著以《绩学堂文钞》《绩学堂诗钞》刊行。
《筹算》2 卷 |
《度算释例》2卷 |
《少广拾遗》1卷 |
|
《方程论》6卷 |
《勾股举隅》1卷 |
《几何通解》1卷 |
《平三角举要》 5卷 |
《几何补编》4卷 |
《弧三角举要》5卷 |
《环中黍尺》5卷 |
《方圆幂积》1卷 |
《堑堵测量》2卷 |
《历学骈枝》5卷 |
《历学疑问》3卷 |
《历学疑问补》2卷 |
《交食》4卷 |
《七政》2卷 |
《五星管见》1卷 |
《揆日纪要》 1卷 |
《恒星纪要》1卷 |
《历学答问》1卷 |
《杂着》1卷 |
|
梅文鼎还做了大量拾遗补阙、匡正谬误工作,如著《庚午元历考》匡正《元史》《志》之讹,作《交食图法订误》纠正杨光先《日食图》之误。著《回文法补注》《西域天文书补注》《浑盖通宪图说订补》《七政草补注》等30余种。