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第25章 我国近代科学的先驱者李善兰

李善兰,晚清浙江海宁县人。10岁时自学《九章算术》无师授而通其义,从此遂喜爱算学。15岁时读利玛窦和徐光启合译的《几何原本》前6卷,深为未译全书而遗憾,后结识江浙数学家多人,共同研讨,屡有着述,成为当时有名的数学家。1852年至上海,与传教士伟烈亚力、艾约瑟等人合作,翻译西方自然科学着作多种,涉及数学、天文、力学、植物等学科。1860年之后,重新转入研究和着书阶段。1862~1867年入曾国藩门下,为出版着作集《则古昔斋算学》而奔走。1868年后入京,充当同文馆中天文算学馆总教习,从事教育,直至晚年,卒于北京。

李善兰一生在数学上的贡献最大,他的《方圆阐幽》、《弧矢启秘》、《对数探源》三书是其名作,他提出求自然对数的方法、级数回求的“李善兰恒等式”和素数论,开创了我国高等数学的研究领域。他同传教士合译了《几何原本》后9卷、《代数学》和《代微积拾级》,使微积分学在我国第一次得到传播,他创立的许多数学名词和数学符号沿用至今。

在天文学方面,他同伟烈亚力合译的《谈天》一书是我国古典天文学体系向近代天文学转化的关键,由于《谈天》的出版,近代天文学的系统知识在我国广泛传播(见本编第九章)。此外,他对椭圆轨道的解算进行了深入研究,为天体力学在我国的传播打下了基础。自从明安图等人在《历象考成后编》中采用了椭圆面积定律以后,计算日、月、行星位置都要用到开普勒方程,在面积和近点角之间互相推求,数学家徐有壬写了一本《椭圆正术》,简单扼要,且便于对数运算,李善兰为其作了图解证明,即《椭圆正术解》。后来,他又写了《椭圆新术》和《椭圆拾遗》二书,提出用无穷级数的方法求解开普勒方程,即用级数展开式求解,这在近代天体力学、轨道计算中是常用的数学方法。这一方法虽比欧洲学者为晚,但毕竟是独立研究的成果。(薄树人:清代对开普勒方程的研究,《中国天文学史文集》第三集,1984年)此外,李善兰还用几何学方法解释《麟德历》的计算步骤,为探讨中国历法的天文学意义开辟了道路。在恒星子午观测定纬度的方法中,他也是以几何学方法来说明代数运算的含义,是以解析几何用于天文学的范例。

在力学和植物学方面,他同传教士合译的《重学》20卷和《植物学》8卷都是在我国首次传播这些学科的系统知识,创立了许多译名,实为科学名词的最初建立。

李善兰既是一位有成就的数学家,更是我国近代科学的先驱者。

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