穿成少帝后我靠物理登基

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第152章 算术新篇,符号革新

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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‘3462 x 47 = ?’,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

1080 x 112 =

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。

“这……” 韩先生面红耳赤,说不出话。

“算筹有其精妙之处,但新符号更适合复杂运算和记录。” 赵宸温和却坚定地说,“我们不是要抛弃传统,而是要为格物之术找一把更锋利的‘刀’。”

为了推广新算术,赵宸做了三件事:

编教材:亲自主笔《新算术》,分三卷:

第一卷讲新数字与符号的写法、十进制原理、基本运算(加减乘除),用生活实例(如分粮食、算工钱)讲解。

第二卷讲 “方程初步”,用 “x、y” 代表未知数(他称之为 “天元、地元”),解决鸡兔同笼、盈亏等问题,比传统的 “天元术” 更简洁。

第三卷讲 “几何量度”,将新数字与格物院的测量工具结合,教学生计算土地面积、物体体积。

培师资:在学宫开设 “新算术速成班”,由秦砚主持,要求所有算学先生和高年级学生必须参加,学会后才能教低年级。

强应用:规定格物院的实验记录、工坊的物料核算、商队的贸易账目,必须使用新数字和符号,从实践中倒逼掌握。

推广过程中,趣事层出不穷:

老工匠们刚开始总把 “7” 写成 “乇”,把 “9” 写成 “丸”,赵宸让人做了木质 “数字模板”,供他们临摹。

学生们发明了 “手指记数字法”,用不同手势代表 0-9,课间互相考较,成了学宫一景。

墨家弟子将新算术用于齿轮设计,计算齿数比时,用 “1:3” 代替 “一与三之比”,图纸瞬间简洁明了。

三个月后,效果初步显现:

算学部的学生计算速度平均提升三倍,错误率下降一半。

格物院在计算火药配方时,用 “硝 75%、磺 10%、炭 15%” 代替冗长的文字描述,配比精度提高,爆炸稳定性更好。

屯田区丈量土地,用 “长 50 丈 x 宽 20 丈 = 1000 平方丈”,效率比以前用 “步” 测量提高数倍。

韩先生也成了新算术的 “converts(皈依者)”。他用新符号重新演算《九章算术》,发现许多复杂问题变得简单,还据此写出《新注九章》,补充了用新算术解题的方法。

这日,赵宸在论道堂听秦砚讲 “方程”。秦砚在黑板上写下:“x + y = 10,x - y = 2,求 x、y”,仅用两步便解出 x=6,y=4,学生们听得津津有味。

课后,秦砚兴奋地说:“大人,学生们现在能解三元一次方程了!用新符号,就像搭积木一样,一步步就能推出来。以前用算筹,根本不敢想。”

赵宸看着黑板上整齐的算式,心中清楚,这次 “符号革新” 的意义远超算术本身 —— 它培养了一种 “逻辑化、符号化” 的思维方式,这种思维,正是格物之术深入发展的关键。

夕阳透过窗户,照在《新算术》的书页上,那些简洁的数字与符号,仿佛在跳跃、生长。它们不仅改变了兴元城的算术教育,更在悄然重塑着这片土地的知识基因,为未来更宏大的格物探索,埋下了一颗充满潜力的种子。

算术新篇,符号革新,这不仅是计算方式的改变,更是一个文明迈向精确与理性的重要一步。

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