華衡芳
清末數學家
華衡芳(1833-1902),字若汀,江蘇金匱(今無錫)人,清末數學家,與李善蘭相善。曾與傅蘭雅(John Fryer 1839-?)共譯代數、三角、微積分的數學著作多種。自著《行素軒算稿》(1882)等書。華衡芳的書籍刊印於19世紀末,仍然保留中國數字。微積分的符號沿用《代微積拾遺》的記法。
華衡芳
華衡芳
華衡芳對泊來的技術產品並不迷信。江南製造局的龍華火藥廠,為配製火藥每年需花費大量白銀進口“鏹水”(即硝酸)。華衡芳決心自製“鏹水”,經多次試驗,終於主持製成了合格的產品,成本僅為進口價的1/3。在天津武備學堂時,中國駐德國人員購回一台新式試彈速率機,但不知如何使用。華衡芳運用自己的數理知識分析它的原理,幫助人們掌握了它的用法。天津武備學堂準備仿製一種中法戰爭時所用的行軍瞭望氣球,以供學員演試。德國教習不相信中國人能演放和仿製。華衡芳對外國人的譏笑非常氣憤,親自主持試製,終於在1887年仿製成了直徑5尺的氫氣球並試飛成功。
華衡芳故居
華衡芳的數學著作有:《開方別術》1卷(1872)年,《數根術解》1卷,《開方古義》2卷(1880年),《積較術》3卷,《學算筆談》6卷(後續6卷),《算草叢存》4卷(後續4卷)。以上六種收入文集《行素軒算稿》(1882年)中。此外,還有啟蒙讀物《演演算法須知》、《西算初階》等。他的研究側重於傳統數學,主要在三個方面:開方術為解整係數高次方程。數根術為初等數論中素數理論及應用。積較術即招差術,為有限差分法。他的研究總的說來受到當時中算發展水平的限制,其成就主要在早期離散數學方面,《積較術》可以看作是他的代表作。該書第二、三卷創造“諸乘方正元積較表”和“積較還原表”,是兩種相關的計數函數,可以與第一、二種斯特數建立函數關係;書中並給出兩組互反公式,屬於廣義麥比烏斯反演;另外他的研究還涉及若干組合恆等式以及有重複組合的母函數定理等,這些都屬於計數理論的範圍,在組合數學、差分學中有一定意義,推進了中國早期組合數學的發展。
華衡芳與外國人合譯出版了12種171卷近代科技著作,內容泛及數學、地質學、礦物學、航海、氣象、天文學等。比起他的數學研究工作,他譯書的成就更大、影響更廣。他與瑪高溫(D.J.-MacGowan)於1869年合譯出《金石識別》,將近代礦物學和晶體物理學知識系統介紹到中國。這部書的原版是美國地質學家和礦物學家代那(J.D.Dana)的《礦物學手冊》(ManualofMineralogy,1848年)。此後,華衡芳與瑪高溫又合作將英國地質學家賴爾(C.Lyell)的《地質學綱要》(ElementsofGeology)譯為《地學淺釋》,首次向中國介紹了賴爾的地質進化均變說和達爾文的生物進化論。他與傅蘭雅合譯了多種數學著作,介紹了代數學、三角學、微積分等,其中《決疑數學》是中國第一部概率論譯著。華衡芳追求譯著文義“明白曉暢,不失原書之真意”,後人稱讚他的譯著“足兼信、達、雅三者之長”。華衡芳等人的譯著在中國近代科學啟蒙中發揮了重要作用。
華衡芳同外國學者合作翻譯的書籍一類屬於礦物、地質、氣象和軍事工程等,一類是數學。他同英國人傅蘭雅共譯出《代數術》25卷(1872年),《微積溯源》8卷(1874年),《三角數理》12卷(1877年),《代數難題解法》16卷(1879年),《決疑數學》10卷(1880年),《合數術》11卷(1887年),《算式解法》14卷(1899年)等。
《代數術》與《微積溯源》是繼李善蘭同偉烈亞力合譯《代數學》與《代微積拾級》(1859年)之後的兩部重要著作,特別是《決疑數學》是中國編譯的第一部概率論著作,表明當時譯者已認識到概率論作為數學工具在研究社會某些問題中的作用。華衡芳譯作文字明白曉暢,內容豐富多彩,使高等數學的基礎知識和基該方法得以進一步傳播。他還介紹了西方數學家和數學史。他是李善蘭之後引進西算影響最大的人。
華衡芳先後在江南製造總局和天津機器局擔任提調,光緒二年(1876年)在上海格致書院擔任教習。他在晚年轉向教育界,從事著述和教學。他對數、理、化、工、醫、地以及音樂等學科有廣博的學識,並注重科學研究。他編寫了深入淺出的數學講義和讀本,以專著《學算筆談》進行數學評論,對於培養人才和普及科學殊多貢獻,成為有聲望的一代學者。光緒十三年(1887年)他曾在天津武備學堂中任教習,光緒十八年(1892年)在湖北武昌主講兩湖書院。他的學生江蘅、楊兆鋆等以及胞弟華世芳(字若溪,1854年~1905年)受到他的影響都成為數學家。
華衡芳的治學精神反對歷來算家喜“炫其所長而匿其所短”、只講演演算法而“秘匿”算理的風氣;他注重數學教育,曾說“吾果如春蠶,死而足願矣”,把發展數學的希望寄託於後學;在數學評論中闡明了他的數學教學思想,像“觀書者不可反為書所役”等精闢見解,表明他的方法論中已具有辯證的內容;華衡芳的哲學觀點散見於著述之中,兼有唯心、唯物的成分,尚未形成思想體系。
華衡芳官至四品,但非從政。他不慕榮利,窮約終身,堅持了科學、教育的道路,與李善蘭、徐壽齊名,同為中國近代科學事業的先行者。
主要論著
1、華衡芳.《行素軒算稿》.匯刻於光緒八年(1882年).其中包括:開方別術1卷,數根術解1卷,開方古義2卷,積較術3卷,學算筆談前6卷.1893年再版續有學算筆談后6卷,算草叢書前4卷.1897年又續算草叢書後4卷.
2、華衡芳.《演演算法須知》.1887年收入傅蘭雅主編的格致須知.
3、華衡芳.《西算初階》.1896年收入馮桂芬等輯的西算新法叢書.