读书摘编:你知道直角三角形的勾股弦吗?

铁岭樵夫

<p class="ql-block">  据考古发掘研究,中国大地的先民在万年前后就已经开始“南稻北黍”了。当先民摆脱了原始的采集狩猎经济,而以人工栽培农业的生产方式为氏族提供有保障的食物来源的时候,天文学就应运而生了。</p><p class="ql-block"> 一年中真正适合播种和收获的时间非常有限,有时甚至只有短短几天,显然,了解并掌握时间(农时)对农作的丰歉至为关键。</p><p class="ql-block"> 对早期先民而言,解决时间问题的唯一方法只能到天上去寻找,这个工作就是观象授时。因此,原始农业时间服务的需要促使天文学最早发展了起来。</p> <p class="ql-block">  上面两幅图,是河南濮阳西水坡遗址发掘照片(下)和考古工作者画的示意图(上),据研究确定是当时的天文图,《史记·天宫书》说“杓携龙角”“魁枕参首”,杓是斗柄,魁是斗勺。墓主人的东西两侧分别用蚌壳摆出了龙和虎的图像,脚下的图像代表的是北斗,那两根人的胫骨就是斗柄,指向了龙角,而斗魁正好枕在虎的头部。</p> <p class="ql-block">  上面两幅是湖北随州战国初年曾侯乙墓二十八宿漆箱上的星象图,一幅是照片(下),另一幅是示意图(上)。中央是一个篆书“斗”字,表示的也是北斗星,左右两侧分别画了龙和虎。表现的内容和西水坡星象完全一样。</p> <p class="ql-block">  可见中国古人对天象观察已经达到相当高的程度。</p><p class="ql-block"> 西水坡星的年代距今6500年,而曾侯乙星的年代距今2500年,两幅星图竟相差了4000,内容却几乎没有改变。《易传》说“文明以止”,这些知识的形成需要十几代、几十代人的探索,当然希望它不变的被传承下去,这样不变的传承才形成传统,这才是中华文明延续至今的重要原因。</p><p class="ql-block"> 为何把北斗星塑造成这样一个特殊的形状?</p><p class="ql-block"> 这就要结合古人观象授时的传统来理解。</p><p class="ql-block"> 古人夜晚主要是观察二十八宿和北斗星,而北斗星每晚都能看到,它围绕北天极旋转,根据斗柄的变化就可以了解时间的早晚,北斗星是古人观象授时非常重要的星。</p> <p class="ql-block">  北斗星只能在夜晚看到。那白天什么?</p><p class="ql-block">古人很聪明,太阳太刺眼,看不了,就看太阳的影子。立一个表,就可以根据太阳影子的长短和方向的变化,来确定时间的变化。</p><p class="ql-block"> 最早人们认识的影子是谁的影子?当然是自己的影子,所以最早的测量时间的工具是人体本身。</p><p class="ql-block"> 据专家研究认为,中国古代神话故事中的“夸父逐日”,不是追太阳,而是人体测影。《史记·夏本纪》讲大禹治水“身为度”,也是人体测影的反映。</p><p class="ql-block"> 人体测影可以永远维持下去吗?当然不行。随着观测的精确化,于是要发明一种天文仪器来取代人体测影。这种仪器是模仿人体测影发明的,它就是表。</p> <p class="ql-block">  上面是湖北北秭归东门头出土了最早的石碑,就是测影的表,时间距今8000年。后来在陶寺也发现了测影的表,距今4000年,见下图:</p> <p class="ql-block">  下面是“表”的用法示意图。</p> <p class="ql-block">  古人的观念非常朴素,能够支撑人体直立完成测影最关键的部位是什么?当然是腿骨,这腿骨的名称就被作为表的名称,就是《周髀算经》中说的“髀”。髀有两个意思,一是人的腿骨,另一个就是测影的表。</p><p class="ql-block"> 《周髀算经》中的髀(bì),《说文解字·骨部》中说:“髀,股也。”其意指的是大腿骨。在这里的“髀”,却是指用作测量日影的圭表。以骨头作圭表,莫可考其缘由,或是当时先民们尚未能用铜铁玉石之类制作圭表,只能用骨头来制作,遂历代沿袭,称测量日影的圭表为“髀”。<span style="font-size:15px; color:rgb(128, 128, 128);">(本段话引自度量宇宙,测算人生:《算经十书》的前世今生 中华书局2021-01-19 14:46中华书局官方账号,优质文化领域创作者)</span></p><p class="ql-block"> 石质的表就是碑,最早时候的碑是用来测影的。髀和碑都是测影的仪器,差别只是它们的材质不同。</p><p class="ql-block"> 说到这里就明白了,距今6500年前河南濮阳西水坡墓葬里,表现北斗斗柄的两根人的胫骨(腿骨),就是髀,象征人们白天测影的表。北斗的这个特殊造型表明:古人白天通过立表测影来计时,晚上通过观测北斗星来计时。墓主人至于应该是位天文学家。</p><p class="ql-block"> 古人立表测影,首先得将地面修整水平,然后把把表垂直地立在水平的地面上,表和水平的地面就构成了直角。人们把表的高度叫股,表影的长度叫勾,表顶与影端的连线叫弦,形成了一个直角三角形。</p> <p class="ql-block">  古人为何把表的高度称为“股”呢?其实就因为古人最早时候把表称之为人的髀股。《说文·肉部》:“股,髀也。”即此之谓。</p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(128, 128, 128); font-size:15px;">(注:以上内容主要来自冯时先生的著作,图片大多于百度下载。)</span></p> <p class="ql-block">  为什么表叫“股”我们清楚了,那表的影子为什么叫“勾”呢?</p><p class="ql-block"> 这里我们先来看一下“勾”的来头。</p> <p class="ql-block">  “勾”的本字是“句”。“句”的甲骨文字形是两个弯钩,中间一个口或为鱼嘴,会意钩住鱼嘴。后来,句字更加线条化、文字化,双钩钓鱼的本义不再明显。《说文解字》:句,曲也(句,弯曲)。释义非本义,而是引申义。</p><p class="ql-block"> 句的古音都读作“钩”,后人用弯曲义,就读“钩”音,章句(句子的句)就读“屦”音。后来又生出“勾”字,替代了句字的弯曲意义。</p><p class="ql-block"> 因此,是不是可以这样来理解:表的影子就是表的“钩(勾)”,所以表影的长度就称之为“勾”了。</p><p class="ql-block"> 那为什么表顶与影端的连线称之为“弦”呢?</p> <p class="ql-block">  结合“弦”的甲骨文形状,我们怎么看表顶与影端的连线,都像是一张弓的弦,所以也想当然的就称表顶与影端的连线的长度为“弦”了。</p> <p class="ql-block">  不知道什么时候起,人们把直角三角形的较短的直角边叫作“勾”,直角三角形中较长的直角边叫作“股”,连接两条直角边端点的斜边叫“弦”。</p><p class="ql-block"> 更好的玩是,关于直角三角形勾股弦的来历还有一个说法,请大家自己看下面一张图。</p>