作者:洛阳•尚 惠 民 (2009年9月4日)
孔子在《论语•述而》中说:“加我数年,五、十以学《易》,可以无大过矣”。五、十两数,是“勾三股四弦五”、“勾六股八弦十”的弦数。五、十数的五行为土,五方为中。河图以五、十居中。“中”是《易经》阴阳理论的核心。孔子表达了希望通过古代勾股数理解释《易》理的愿望。意思是说:“如果再给我几年时间,以五、十勾股弦数学数理学习《易》,就不会出现大的失误了”。因为古人写文章不用标点符号,所以后人错误的认为五、十两个数为五十。结果孔子的话被错误解释为:五十岁学《易》,就能做到无大过错。造成这种错误解释的根本原因,是因为不了解《易经》卦爻产生的数学基础。
据《史记•孔子世家》记载:孔子晚年喜《易》,留下了“韦编三绝”的佳话。“绝”是断,“三”表示多。“韦编三绝”,是说孔子读《易经》过程中,因为反复阅读,编系《易经》竹简的绳子断了多次。用今天的话说,就是好几本《易经》都被孔子读破读烂了。可见孔子读《易经》这本书是非常认真的。孔子“晚年喜《易》”。“晚年”,应该不会小于五十岁。何以再有“加我数年,五十岁以学《易》”之说。孔子游说于诸侯之间十四年,返回鲁国时已经是六十多岁了。因此,“五、十以学《易》”,决不可解释为“五十岁以学《易》”。相反,根据《说卦传》:“圣人之作易也……参天两地而倚数”和《易经》阴阳爻及乾坤卦数理之间存在的圆方勾股数学的弦数数理,说明孔子说的“五十”应该是五、十两个数。“参天两地”,即“参两”奇偶数。“参两”是古代圆方勾股数学弦数中的三、二比例关系。“勾三股四弦五”、“勾六股八弦十”的弦数五和十,都存在“参两”的比例关系,即:三比二、六比四的“参两”比例关系。《说卦传》说的“参天两地而倚数”和孔子说“五、十”数,都是指的圆方勾股数学的弦数。“五、十以学《易》,可以无大过矣”,是孔子晚年在对产生和形成《易经》卦爻的数学数理深刻认识后,对学习《易经》进行的反思,是对从勾股数理入手深入学习《易经》作成的正确论断。
中国古代的圆方勾股数学数理,是破解《周易》奥秘,步入古代智慧殿堂的钥匙。孔子的话,道出了解读《易经》卦爻符号及其哲理的秘密。遗憾的是孔子未能实现他的愿望,而后人因为不了解《周易》产生的数学基础,误以为孔子说的是“五十岁以学《易》”。结果至使“群经之首”、中华传统文化活水源头的《易经》,在二千多年的流传中,虽然发挥“义理”者代不乏人,研究“象数”者不计其数,著述多达数千种,但对《易经》本经的解释却始终是众说纷纭,莫衷一是。甚至使《易经》符号和文字的整体出现了“象数”与“义理”的分裂。
中国古代的圆方勾股数学产生的历史非常久远。根据考古的资料,这一数学产生的年代,可以上溯到距今六七千年前的仰韶文化时期。从《周髀算经》中,我们可以理解中国古代圆方勾股数学的基本特征。这种特征可以概括为:
两种数理图形,即:“内圆外方”形和“内方外圆”形;
两个基本算式,即:“勾三股四弦五”和“勾六股八弦十”;
两种计算方法,即:加减法和整除法(乘方、开方法)。
从加减法到乘方、开方的乘除法,是古代勾股数学的发展过程。加减法勾股数学的数理图形是“内圆外方”。《周髀算经》:“数之法出于圆方”,“圆径一而周三,方径一而匝四,伸圆之周而为勾,展方之匝而为股,共结一角,斜适弦五”。就是从“内圆外方”到勾股的方法。因为圆径和与圆径相等的方边,是已知条件。古圆周率为三,圆径连加三次就是圆周数、勾数;方边连加四次就是方周数、股数。由于在圆方勾股数学中,所有的弦数都是五的倍数,都具有“参两”之比的数理特征,因此弦数就是圆周(勾)数与方周(股)数之半(矩)相加后的和。由“内圆外方”产生的圆方勾股弦,是勾股数学中的特例。由特殊到一般,而后产生的是乘方、开方法基础上的勾股数学。乘方、开方(乘除)法对应的是“内方外圆”的数理图形。因为要求圆周,要先求圆径,即内方的对角线,这就必然涉及到乘方、开方的乘除法。
“勾三股四弦五”和“勾六股八弦十”两个勾股弦算式,既符合加减法的圆方勾股法,又符合乘方、开方的乘除法。作为加减法的圆方勾股弦算式,它们分别是圆径一和圆径二的勾股弦数,其中弦数五是三、二之和,即圆周(勾)三与方周(股)四之半(矩)二的和数;弦十是圆周(勾)六与方周(股)八之半(矩)四的和数。三、二,六、四都是“参两”之比。“勾六股八弦十”,又是立竿测影时,髀表八尺、表影六尺,以表影为勾,以髀表为股,产生的勾股弦数。作为乘除法,“勾三股四弦五”和“勾六股八弦十”又符合乘方、开方的勾股数学关系,即:
中国古代的圆方勾股数学是适应天文历法的需要而产生的。在尚无文字工具的上古时期,圆方勾股数学既是先民观测日月运行进行历算的数学工具,也是先民用来表达思想认识的文化工具。天动为圆,地静为方。“圆方者,天地之形,阴阳之数”。古代圣人是为“崇德”、“广业”,效法天地而作《易》的。因此,《易经》用圆方勾股数学作为表达和说理的工具,是很自然的事情,是“易简”、“易知”的简易方法。
从考古发现的材料中我们知道,上古先民表现圆方勾股数学数理关系的基本图形是圆、方、矩。矩是方周的一半。如果用这种圆周、方周、矩的图形来表现圆方勾股数学的勾股弦关系,就可以产生下面的算式,即:
,
合矩为方。方由两个矩组成,方可以用两个矩表示,算式则成为:
伸圆周为勾,展方周为股,“共结一角”,形成的是三角形的勾股弦图形。圆周首尾相接,伸展为一直线;方周四边,伸展为四条短线;矩两个边,伸展为两条短线。即:
;;
用圆、方、矩伸展后的线形图形,作为勾股弦的“代数”符号,上面的算式则可以表示为:
①
在算式①中,圆周伸展的图形“—”和矩伸展的图形“--”,与《易经》的阴阳爻(—、--)符号之间,在形式上没有差别。如果我们再把《易经》阴阳爻名称中的九、六数和阴阳爻策数的三十六、二十四分别代入算式①中,奇迹就出现了。所得的两个算式完全成立,即:
不仅上述算式成立,而且九与六、三十六与二十四之间都存在“参两”即三比二的数理关系。同时,九、六是圆、方径三的圆周数和方周的半数,所对应的是圆径3的“内圆外方”勾股数理图形。同样道理,三十六、二十四对应的是圆、方径12的“内圆外方”勾股数理图形。
这一事实说明,《易经》阴阳爻符号的产生直接来源是圆方勾股数学的圆周(○)和矩(L)的伸展,而且阴阳爻相合是以弦数的形式存在。以五为基础的圆方勾股数学的弦数,其“参两”之比的奇偶关系,成为阴阳对峙的数理基础,弦数表现了阴阳的统一性关系。五为天地阴阳交午之中。五数五行为土,土居中央。弦数五的基本数理,成为《易经》表现阴阳合和谓之“中”的“中道”观的象数形式。
进一步研究会发现,在八卦的乾坤二卦之间,也存在着圆方勾股数学的数理关系,即
②
乾坤卦之间的这种数理关系,可以看作是由表现二至二分日道数理关系的九重差三环圆周,三重方周和三重矩的图形形式的算式:
,
伸展变化而形成的。
算式①②中表现出来的阴阳爻及乾坤卦之间存在的这种勾股数学关系,说明中国古代的圆方勾股数学是产生和形成《周易》的数学基础。因为《易经》建立的天地人数理模型,体现的是在天文历法实践中产生的对天地阴阳规律的认识,表达的是“与天地合其德,与日月合其明,与四时合其序”的自然哲理,所以用圆方勾股数学数理作为表达思想认识和说理的工具,是顺理成章的。《易经》中的圆方勾股数学基础,不仅表现了中国古代阴阳哲学产生的实践认识过程,而且使中国的中古文化上溯到上古,与上古文化联为一体。《易经》的阴阳哲理、天人合一思想和后来的易学,又使中华上下五千年的文化融为一体。在中国古代的诸多经典中,能贯通上下五千年,使中华文化一万年不中断的唯《易经》莫属。
鉴于《周易》卦爻中的存在的圆方勾股数学数理关系,孔子又是针对学《易》提到“五、十”两数的,因此从古代圆方勾股数学的弦数中去理解孔子所说的“五、十”数才是合理和正确的。
《说卦传》:“昔者圣人之作易也,幽赞于神,明而生蓍,参天两地而倚数。”“参天两地”,是三、二奇偶数,指的是圆方勾股数学弦数中的“参两”比例关系,即即3比2的数理关系。这段话的意思是说:圣人作《易经》,考虑到其中的阴阳道理比较难懂,使人感到神秘,依据勾股数学中具有“参两”比例关系的弦数作为卦爻的数理进行说明,就可以明白了。“参天两地”,即“参两”既是圆方勾股数学弦数中蕴含的比例关系,也是弦数和“参两以生勾股”的计算方法。因此,《说卦传》说的“参天两地而倚数”,与孔子说的“五、十”弦数是一致的,都是针对形成《易经》的数学基础而言的。
《易经》以“象数”作为说理形式,体现的是中华先民的思维方式。“象”,即物象。以物象进行比拟、说理,谓之“象”。数是数学的基础。数和数之间的关系,构成数学。适应古代天文历法需要产生的圆方勾股数学,是中国古代文化的重要组成部分。它既是先民认识自然规律的工具,也是表达思想认识的工具。因此,《周易》的卦爻符号,不但是阴阳观念和物象、时空之象的代表符号,也是数学数理的“代数”符号。卦爻中的数,包含着圆方勾股数学的数理关系。圆方勾股数学数理,既是构成《周易》的数学基础,也是我们打开《周易》智慧大门的钥匙。所以,孔子才说:“加我数年,五、十以学《易》,可以无大过矣”。
《系辞传》说:“参伍以变,错综其数,通其变,遂成天地之文。极其数,遂定天下之象。”“参伍”,即三、五。三五,一十五。十五中包含的五、十两数,与孔子说的“五、十以学《易》”一致。“天地之文”,就是天地阴阳的变化。十五又是阴阳爻九、六两数的合数,它既是二十四节气的一气之数,又是“勾九股十二弦十五”中的弦数。“勾九股十二弦十五”是圆方径三、圆周九、方周十二时的勾股弦数。气数,就是历法中的历数。十五既是气数,又是弦数。弦数生勾股,勾股连着圆方。圆方为天地之象,为日月运行、四时阴阳变化之象。因为阴阳爻中不但包含十五数,而且包含着五(一候之数)、六十数(甲子周期数)。五、十五、六十作为历数,是先民对自然天时认识的成果,反映了古代阴阳观念的产生与天文历法实践之间的关系。《周易》卦爻中的数和勾股弦数学数理,都可以简化用“五、十”两数表达。孔子“五、十以学《易》,可以无大过矣”的结论,不但表明圆方勾股数学数理是《周易》阴阳爻和八卦的枢纽,也是打开《周易》智慧宝库的钥匙。
从“卦”字和“爻”字中、我们也可以发现卦爻与五、十数的联系。卦字是立竿测影的象形字。“圭”与“卜”组合成“卦”字。“圭”为土圭,“卜”,是表竿与表影的形象。二土为“圭”。土数五,合五为十。“圭”字中包含着五、十数。五、十数是“勾三股四弦五”、“勾六股八弦十”的弦数。因此,卦字体现了立竿测影与勾股数学方法的密切关系。
炁交为爻。爻字由两个五字组成。五,在甲骨文中写作(),即天地交午之象形。《说文》说:“五,五行也。从二,阴阳在天地间交午也”。阴阳爻的“爻”字,上下两个“×”,即由两个五()字组成。合五为十,所以爻字中也包含着五、十两数。也就是说,爻字中也蕴含着“勾三股四弦五”、“勾六股八弦十”的弦数。
从卦、爻二字和《周易》卦爻中存在的圆方勾股数学数理,都可以说明中国古代的勾股数学是构成《周易》卦爻符号体系的数学基础。
“加我数年,五、十以学《易》,可以无大过矣”,说明孔子晚年已经意识到勾股数学数理与《周易》的关系,意识到圆方勾股数学对正确认识和了解《周易》智慧的重要性。虽然孔子没有实现自己的愿望,没有留下用五、十勾股数学数理解释《周易》的文字,但还是为我们指出了学习《周易》的方向。
回顾《易经》产生后两千多年易学的发展过程,虽然在易理的研究方面取得了很大的进步,易学对中华文化的发展起到了巨大的影响。但作为群经之首的《易经》本经却仍然让人读不懂,让人感到神秘,甚至大多数国人视为迷信之书。这难道不是孔子说的“大过”吗?究其原因,就是忽视了其中的勾股数学数理方法,违背了孔子“五、十以学《易》”正确论断。在认知上产生了偏差,导致学习方法出现了问题。潘雨廷说:“今当尽力说明象数之理以减少其神秘感,庶可易简而得天下之理,以起象数应有的作用,决不可再增加神秘感”①。(潘雨廷:《周易原理与古代科技》序)。赵定理先生也说:“道德阴阳学说,有古天文历律规律的内涵,就内涵有古天文天算的数学规律”,“有当今科学的基础科学之一的数学内涵”和“物理内涵”②。表明当代学者已经意识到“说明象数之理”的重要性,并开始注意到象数中的数学数理问题。
从圆方勾股数学数理入手,不但是学习《易经》的正确途经和方便法门,而且是从整体上把握其中的方法论,打破“象数”与“易理”对立的壁垒,扫除神秘之说,改变“占筮之书”的认识,恢复其“智慧宝典”庄重面貌,突显中华传统文化科技内涵的重要环节。
作为炎黄子孙,在人类进入数字化时代的二十一世纪,在中华民族弘扬传统文化、迎接民族复兴的历史大潮中,我们结合中国古代的天文历法和圆方勾股数学,有幸发现了《易经》卦爻中存在的圆方勾股数理关系,并以《易源探赜》③一书为研究成果,作为弘扬中华文化的实际行动,告慰至圣先师的孔子和创造中华文化的先贤们。同时,也希望通过此文与诸多学易者共同探讨。
注:
① 潘雨廷:《<周易原理与古代科技>序》。《周易原理与古代科技》,鹭江出版社,1990年。第2-3页。
② 赵定理:《中华自然哲学的数理原理》,光明日报出版社,2003年。第5、7页。
③ 尚惠民:《易源探赜》,解放军外语音像出版社出版,2008年10月。
(此文是在今年五月写的文字基础上增改而成。原文曾以学生田野名收在国际易学联合会2009“易学论坛”的论文集中。)
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责任编辑:Xiaohe
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