康熙皇帝是清朝歷史上一位卓越的統治者,但他的學識與智慧遠遠超出了人們的想象。除了精通歷史、文學和政治等領域外,康熙對數學中的幾何學也有著極大的癡迷。作為一位宮廷學霸,他獨特的數學思維和對幾何學的熱愛,為他在朝廷中取得了杰出的成就。那么,康熙是如何在數學中展現獨特才華的呢?讓我們揭開這段宮廷學霸的幾何學之謎。
在中國古代的歷朝歷代中,盡心盡職的皇帝都是很累的,畢竟要處理的國事實在太多。在明清之前還有丞相幫助分擔,但自明朝廢除丞相后,凡事都要皇帝親自上手,基本上是比996還辛苦。
皇帝們基本上沒多少時間過私生活。
到了清朝時皇帝每天行程更滿,能夠在三宮六院休閑娛樂的機會不多,但每個皇帝的空閑時間都有不同的愛好。
比如中年的康熙皇帝,他空閑下來最喜歡打發時間的愛好,居然是學習歐洲的數學知識。
從幾何到驗算,從歐幾里得定理到用函數解題,基本上是學得滾瓜爛熟,高中數學考一百分以上沒有問題。
畢竟康熙是怎么學習數學知識的?他學習數學又是出于什么目的?除了數學他還學習什么知識呢?

1、宮廷里的幾位洋外教
從明朝中后期開始,明清兩朝始終與西方國家保持著聯系,盡管這種聯系非常的松散和疏遠。
但是隨著葡萄牙人居住到澳門,不少西方國家的傳教士也逐漸深入內地,甚至有不少人供職于明清的宮廷中。
比如明朝中后期的利瑪竇,明末清初時期的湯若望,以及清朝康熙、乾隆年間,多達數十甚至上百位各國傳教士,在宮廷的欽天監等處被任用。
康熙能夠被孝莊太后選上當皇帝,就是湯若望認為他出過天花有免疫力,所以才從順治的兒子中脫穎而出。
康熙成年后宮廷仍有十多位傳教士任職。
這里面影響比較大的,有法國人張誠、白晉,葡萄牙人徐日升等。
其中張誠和徐日升兩人,還在尼布楚參與過與沙俄使團的談判,在其中交涉奔走緩和爭議,促成了《尼布楚條約》的簽訂。
在倆人完成輔助清朝使團簽約歸來后,被康熙著重接待和進行賞賜,此后經常被康熙請進皇宮里進行問詢。
起初主要是了解關于歐洲各個國家籠統的情況。
但是從康熙二十九年(1690年)正月起,張誠、白晉等人正式被康熙帝,聘請為教授歐洲數學的宮廷私教。
已經三十多歲的康熙帝,之所以突然對歐洲數學感興趣,主要是因為此前的歐洲傳教士,向他進獻了一批先進的數學儀器。
康熙非常想知道它們有何用處。
但當時的傳教士中,雖然不乏有懂天文地理知識的,但要說對數學的專業研習程度,那還真沒有比張誠和白晉更厲害的。
然而起初的教學并不是很順利,因為他們跟康熙之間彼此語言不通,唯一能夠直接交流的語言就是滿語。
然而倆人的滿語并不熟練,雖然已經學習了一年多了,但講起來還是磕磕巴巴,還是要靠其他傳教士,或者其他清廷翻譯當“傳話筒”。
張誠對這樣的教課方式并不是很滿意,因為其他翻譯并不能把他的講授完整翻譯,這樣很可能會錯過很多知識點。
不過也只能先將就著教學了。
他最早給康熙講解的數學儀器,包括不同用法的兩腳規、測量方向和刻度的羅針儀和羅盤,以及用于測量的角尺、幾何勾尺和帶刻度、準信的刻度圓尺等。
在他們講解完之后,康熙就跟著學習使用,求知欲和認真讀簡直爆棚。
“他拿起半圓儀,令我們教他怎么用,皇上和我們談了約一個小時,和我們一起用儀器測量,邊走動,邊指畫。”(《張誠日記》)
在這次數學儀器的授課之后,康熙仿佛是打開了新世界的大門,對歐洲數學尤其是幾何知識,倆眼睛簡直是充滿了渴望。
所以康熙下令他們以后每天都要進宮上數學課。
2、對幾何原理和函數學得很透徹
在張誠、白晉等進宮上數學課,最讓康熙感興趣的就是幾何學了,其中對歐幾里得定理投入的精力最多。
前期張誠等人給康熙上幾何課,康熙也反過來給他們上外語課,時不時地親自教他們說滿語。
畢竟傳教士學會滿語的話,再上課就不需要翻譯傳說,可以自由表達相關數學知識了。
其實這種直接溝通非常的有必要。
乾隆末年英國使者馬戛爾尼訪華時,向乾隆帝進獻了很多先進火炮、戰艦等模型,按照副使斯當東的記述,乾隆帝對這些先進的武器和工業設備很感興趣。
他對著使團成員滔滔不絕地問東問西。
然而在場的使團成員雖然有工程師,但是由于缺少熟練的翻譯,以及翻譯不具備相關工業知識,導致雙方對模型的溝通一塌糊涂。
乾隆也逐漸從兩眼放光變得索然無味而遺憾離場。
“可惜翻譯人員水平太差,使得很多技術方面的名詞都翻譯不出來,使得皇帝不得不縮減他的問題。”(《英使謁見乾隆紀實》)
不過康熙和張誠等人相互學習的效果很明顯,一段時間后張誠就能用滿語和康熙直接交流,不需要翻譯當“中間商”輸出知識了。
再把各種數學儀器學會之后,康熙就要求他們教授歐幾里得定理,張誠就把相關知識翻譯成滿文,帶進宮里給康熙帝講解。
要說康熙的學習態度是真好,上數學課從來都沒有敷衍,不光認真聽講做筆記,課后都會親手謄寫他們的教案和講義。
“皇上在透徹理解之后,把我們所講的,親自動手寫了一遍。”(《張誠日記》)
關鍵還要張誠給他留課下練習題,有時候課上學得知識多可就很興奮,隨手給倆數學老師豐厚獎賞。
比如學完歐幾里得第一定律后,就賞給張誠、白晉黑緞兩匹,白銀二十五兩,鼓勵他們教授更多的數學知識。
康熙對歐幾里得定律學習非常快,張誠等人的備課進度,都快跟不上康熙的學習進度,好在利瑪竇翻譯的《幾何原本》幫了大忙。
這是倆人備課的主要工具書。
在康熙去盛京祭祖回來的頭一天晚上,就迫不及待著急張誠等進宮,也沒有什么急事,就是有一些驗算的題目沒搞懂。
“御駕返京,并于當晚到養心殿……他走進殿內,向我們提問一些關于演算的疑問。”(《張誠日記》)
咱就是說這認真的態度真是沒誰了。
在把歐幾里得定律學完以后,康熙又會了巴蒂氏的基本定律,后來被匯編成了《數理精蘊》一書。
在學習完巴蒂氏的基本定律后,康熙又在張誠的輔導下學會了對數的計算,不過相比于幾何這個康熙學起來比較費勁。
此后康熙又學習了三角函數等數學公式和原理。
最后的學習成果就是在沒有外人的協助下,可以通過相關儀器好數學公式,康熙能夠獨立計算出一堆谷物的體積。
計算結果與實際測量的大差不差。
學習到后期,康熙給自己的要求也逐漸變高,每次課后都要求做十八道練習題。
除此之外,康熙還學習了其他數學理論和知識,還特意讓人去廣州找外國商人,采購相關儀器和數學資料。
總之按照張誠的評價,他對數學是非常癡迷和推崇的,中年的大部分空閑時間,都是在解析幾何和函數中度過的。
每次算出來一道難題都能高興地跳起來,已經屬于是學海無涯苦作舟的地步了。
3、康熙為什么對數學等知識比較癡迷?
其實數學只是康熙上的主課,他同時還學習了物理、化學、生物、西方哲學等課程,只不過都沒有數學只是學得好。
物理課上學會了測量日冕投影,通過天文儀器觀察星象,并且在傳教士的輔助下,測量過不同星星間的距離。
生物上主要學習過人體解剖和器官分布等。
“皇上仔細翻閱,特別是關于心、胃、內臟、血管等部分,他還拿起稿子,與漢文書籍上的有關記載相互對比。”(《張誠日記》)
此外還參與過對熊和老虎等動物的解剖。
化學和哲學只是在心血來潮的時候,才聽傳教士講那么幾耳朵,屬于是活動課、開放課一樣的存在。
基本上在當時屬于是頂尖學霸的水準了。
然而康熙學習數理知識,并不是為了向下普及,而僅僅是為了滿足自己的求知欲,喜歡算出難題的興奮。
其實還是當做一種興趣愛好存在的。
盡管他讓傳教士在朝堂上,向大臣們講過幾次幾何公開課;也讓自己的皇子跟著聽講過,但總體上數里知識出不了皇宮。
也就是他一學一樂就完了。
不過康熙也是本著實用的心理去學的,尤其是在幾何學上投入的精力比較大,也是想學會之后便于各種測量。
諸如用于對土地、河道、山川等地測量,康熙基本上通過公式能計算出來,這對于他的統治是有一定必要的。
至少下面人忽不忽悠他,他心里能有個大概的計算數據,誰糊弄他誰說實話就有個判斷了。
不過康熙確實有意發展數學,他讓人把《幾何原本》前六卷翻譯成滿文,而且有意把傳教士講述的增訂版出版成漢文。
他還將張誠、白晉等的數學講義,親自進行過編輯和審核,準備先出版漢文版,再出版個滿文版。
康熙后期真的出版了一本數學專著——《數理精蘊》。
全書總共五十三卷,上編五卷、下編四十卷、表四種八卷,是一部融中西數學于一體,內容豐富的“初等數學百科全書”。
內容涵蓋極其廣泛,卷一為“數理本源”“周髀算經”,卷二至四為“幾何原本”,卷五為“算法原本”。
下編卷一至三十為實用算術,卷三十—至三十六為“借根方比例”,介紹西方代數學知躥,卷三七至三十八為“對數比例”,卷三十九至四十為“比例規解”。
附表包括素因數表、對數表、三角函數表、三角函數對數表。
相較于明末徐光啟《幾何原本》和李之藻《同文算指》,有相當程度的進步和“高精尖”。
只不過遺憾的是普及度并不廣。
雖然康熙自己學得不亦樂乎,但其實并沒有把推廣數理知識當回事,屬實是非常的遺憾了。
(一家之言,求同存異,感謝您的閱讀)