兴元学宫算学部的课堂上,秦砚正拿着算筹在黑板上演示一道复杂的乘法:“今有粟米三千四百六十二石,每石折价铜钱四十七文,问总值几何?”
他一边摆放算筹,一边念叨:“先置三千四百六十二于上,四十七于下,以上末二乘下末七,得……”算筹在黑板上排列出密密麻麻的数字,学生们看得眉头紧锁,连最聪慧的几个都露出了困惑的表情。
这便是传统算术的困境:算筹运算繁琐,多位数乘除需反复挪动筹码;记录结果要用汉字“壹贰叁肆”,书写缓慢;描述等式更是冗长,如“甲加乙等于丙”,在复杂运算中极易混淆。
赵宸站在教室后排,看着这一幕,心中早已酝酿的改革方案愈发清晰。随着格物院研究的深入(如计算抛物线轨迹、调配火药比例、设计齿轮齿数),对精确、高效算术的需求日益迫切,旧有的算术体系已成为瓶颈。
“秦先生,不妨停一下。”赵宸走上讲台,拿起粉笔(格物院自制的石灰石粉笔),在黑板另一侧写下一串符号:“1、2、3、4、5、6、7、8、9、0”。
“这是……什么字?”学生们窃窃私语,秦砚也露出疑惑的神色。
“这叫‘新数字’,来自更西的地方(他模糊了来源),比算筹和汉字更简便。”赵宸指着“0”,“尤其这个‘零’,代表‘无’,在计算中至关重要。比如三千四百六十二,用新数字写就是‘3462’,是不是更清楚?”
他又写下“+、-、x、÷、=、>、<”:“这些是‘运算符号’。‘+’代表加,‘-’代表减,‘x’代表乘,‘÷’代表除,‘=’代表等于,‘>’是大于,‘<’是小于。”
为了让众人理解,他当场演示:“刚才那道题,‘粟米3462石,每石47文,总值多少’,用新符号就是‘3462x47=?’,一目了然。”
台下一片寂静,随即爆发出议论声。
“这‘0’倒是方便,以前写‘三千零六’,要用‘空’字代替,总容易搞错。”
“‘x’比写‘乘’字省事多了!”
但也有质疑:“这些符号看着简单,算起来真的方便吗?”
质疑声最大的是算学部的老算师韩先生,他钻研算筹一辈子,对这种“外来符号”充满抵触:“赵大人,算术之道,贵在传承。这些符号无根无源,学生们学了,怕是会忘了祖宗的算筹之法。”
“韩先生多虑了。”赵宸没有直接反驳,而是写下两道题:
用算筹计算:(七百五十六加三百二十四)乘(二百一十减九十八)
用新符号计算:(756+324)x(210-98)
“请韩先生和一位学生分别计算,看看谁更快。”
韩先生拿起算筹,摆了满满一桌子,计算过程中多次出错重算;而被赵宸点到的学生(刚学了三天新数字),在纸上按步骤计算:
756+324=1080
210-98=112
1080x112=
不过一炷香时间便得出结果,且与韩先生最终算对的答案一致。
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