我國(guó)最早的測(cè)算專著是哪一部?
測(cè)量和計(jì)算是一對(duì)孿生兄弟。隨著我國(guó)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,相關(guān)的計(jì)算理論和方法也發(fā)展起來(lái)。三國(guó)時(shí)期(公元3世紀(jì)),出現(xiàn)了第一部測(cè)算專著——《海島算經(jīng)》。
《海島算經(jīng)》是三國(guó)時(shí)期的數(shù)學(xué)家劉徽所著。他在為《九章算術(shù)》作注時(shí),寫(xiě)了《重差》一卷,附于該書(shū)之后。唐代數(shù)學(xué)家李淳風(fēng)將《重差》單列出來(lái),取名《海島算經(jīng)》,并列為我國(guó)古代的數(shù)學(xué)經(jīng)典《算經(jīng)十書(shū)》之一。該書(shū)全部9個(gè)算例均涉及測(cè)高望遠(yuǎn)及其計(jì)算問(wèn)題。9個(gè)算例分別是:測(cè)量海島的高度(望海島),測(cè)量山上的松樹(shù)的高度(望松),測(cè)量城市的大小(望邑),測(cè)量澗谷的深度(望谷),居高測(cè)量地面上塔樓的高度(望樓),測(cè)量河流的寬度(望波口),測(cè)量清水潭的深度(望清淵),從山上測(cè)量湖塘的寬度(望津),從山上測(cè)量一座城市的大小(臨邑)。為解決這些問(wèn)題,劉徽提出了重表法、連索法和累距法等具體的測(cè)量和計(jì)算方法。這些方法歸結(jié)到一點(diǎn),就是重差測(cè)量術(shù)。重差測(cè)量術(shù)是借助矩、表、繩的簡(jiǎn)單測(cè)量工具,依據(jù)相似直角三角形對(duì)應(yīng)邊成比例的內(nèi)在關(guān)系,進(jìn)行測(cè)高、望遠(yuǎn)、量深的理論和方法。在劉徽之前,趙爽在為《周髀算經(jīng)》作注時(shí)曾作日高圖,首先提出了重差測(cè)量理論。而劉徽在《海島算經(jīng)》中活用重差理論,巧妙地提出了多種具體的測(cè)量和計(jì)算方法,把重差測(cè)量理論推廣開(kāi)來(lái)。
《海島算經(jīng)》是一部影響久遠(yuǎn)的測(cè)算專著。它所詳細(xì)揭示的重差測(cè)量理論和方法,成為古代測(cè)量的基本依據(jù),為實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量(步量或丈量)向間接測(cè)量的飛躍架起了橋梁。直到今天,重差測(cè)量理論和方法在某些場(chǎng)合仍有借鑒意義。