“一个数,在图形上也有它的意义,比如0,通常表示没有,那么在很多时候,也表示开始,从零开始,那么数字便有了形的意义。”
朱翊钧拿出了一个圭表,笑着说道:“刻分秒。”
大明的度量衡尤其是度数眼下还是百分制,而不是六十分制度,圭表之上一刻等于一百分,一分等于一百秒,这是大明在天文学上的数形结合。
朱翊钧用尺子画了一根直线,笑着说道:“《易》曰:上古结绳而治,后世圣人易之以书契。事大,大结其绳;事小,小结其绳,结之多少,随物众寡。”
“所以在一条直线我们点一个点,规定为零,就有了起点。”
“正算赤,负算黑,所以这条直线就有了方向,向右为正,向左为负。”
“以一厘为长度,开始将这条直线切割出来,便有了,…-3、-2、-1、0、1、2、3…如果我们需要更精准,就把一厘分成十毫,如此重重。”
朱翊钧画出了一条数轴来,大明的数轴运用的极为普遍,比如天球,比如天赤道,比如黄赤交角、比如岁差计算、比如圭表影长、比如北天地极出地角度等等,这都是数轴或者说数形结合的具体应用。
数字的图形意义就是点。
张居正当然能够理解这根普通的线有了种种定义之后,就可以成为一种数学工具,因为这种数学工具在度数旁通之中,使用的非常频繁。
“似乎我们可以利用这条数轴表示我们已知的所有的数,整数、分数、小数。”朱翊钧看着这根数轴说道:“但是朕又遇到了一个新的麻烦,比如一个面积为4的正方形,边长为二,可以在带有刻度的数轴上表示出来,但如果是面积为3的正方形,边长是√3,这个数字在数轴上如何去表示呢?”
“皇叔的十二平均律,已经证实了,√2、√3它是一个无限的不循环的小数,不能表示为两个整数的比。”
说到这里,朱翊钧停了下来,祖冲之从来不认为圆周率可以被表示为两个整数的比,他精确的计算出了圆周率位于朒数和盈数之间。
同样为了方便计算,祖冲之也给了两个近似值一个名字叫约率为22/7,一个叫密率为355/113,直到万历年间为法兰西效力的韦达,才计算出了355/113这一数值。
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数轴可以表示任何一个整数和任何一个循环小数,因为循环小数可以转化成任何两个整数的比。
但是一个无限不循环的小数,又如何在数轴上表示呢?
“勾股定理?”张居正思索了一番,疑惑的问道。
“是的,勾股定理。”朱翊钧点头,在0点的位置上,垂直画了一条直线,一个直角坐标系就出现在了纸上,比如√2,就可以用勾1股1,它的弦的长度,就是√2,然后用圆规,将其表示出来。
朱翊钧笑着说道:“朕为这个直角坐标系,编了一个美妙的故事,说朕看蜘蛛结网,蜘蛛的每个位置能不能用一组数确定下来呢?而后朕的目光看向了墙角,墙上的任何一个点,似乎都可以用一个数对去表示出来,所以蜘蛛帮朕发明的直角坐标系。”
“陛下…”张居正有些无奈,陛下怎么这么喜欢讲故事呢?明明是为了解决各种现实问题,才发明了各种各样的数学工具去解决,非要搞一个蜘蛛启发说。
朱翊钧笑着说道:“顺天府北极天出地角度为39.98°,我们在地球仪上,拦腰画出了赤道,这个北极天出地角度可以视若维度,但是经度呢?”
“朕把之前的反射千里镜的曲线,放到了这个直角坐标系里,发现它的经纬,似乎有某种神奇的规律。”
“更加明确的说,我们把经纬表示为xy,我发现它的纵轴的值,和横轴的值关系为y=ax。”
“更进一步,随意的一条直线,是不是也存在一种映射的关系呢?比如这一条斜着的直线,我们发现这条直线,可以表达为y=kx,这些都是过0点的,那么向上平移,和向下平移呢?就可以表示为y=kx+b。”
朱翊钧兴致勃勃的讲解着关于函数中映射的定义,其实很简单,点构成了线,线构成了面,那么点在一个坐标系里能够表示,线也能够用一个解析式去表示。
映射的数学意义是反映数与数的关系,而映射的几何意义,就是点的集合。
张居正非常容易的就能理解,这是陛下在探索算理的过程中,专门搞出的一种数学工具,清晰明确,一目了然。
朱翊钧也就说到了这里,不过是数学工具,他做这些不是毫无意义,算学是三才万物之总经纶。
度数旁通,就是用数字去度量天下万物,而后互相贯通,王国光一直在致力于用数字去描述大明的国税,让大明的度支更加清晰,这是有着极其深刻的现实意义,毕竟数学不会骗人。
这和张居正一直提倡的天下九经,行之者一为实,有异曲同工之妙。
“易曰:引而伸之;触类而长之;天下之能事毕矣。”张居正看着那个直角坐标系,用数对去表示位置,用解析式去表达点的集合,也是颇为感叹。
“先生。”朱翊钧放下了自己的题板,看着张居正说道:“俞帅三千人似乎不太够用,是不是可以酌情加一点,毕竟随着白银的流入,以为拥有了白银的权豪们,就会生出一些妄想来,以为有了金银就可以为所欲为。”
“红毛番的金银陷阱,在大明可能是一个比红毛番更加严峻的问题。”
西班牙的费利佩二世,这个日不落帝国的君王陷入了一种恶性循环越打越穷,越穷越打,尼德兰是西班牙帝国最重要的税赋来源,但是战争发生在境内,造成了对工商业的极大破坏,导致税赋更低。
比如费利佩二世为了惩罚尼德兰地区的普遍造反,提高了羊毛到尼德兰的价格,造成了尼德兰超过五百家手工工场的倒闭,而后英国佬直接就赢麻了,英国佬一直在出口毛呢,而且在泰西和西班牙毛呢产生了竞争。
西班牙自断一臂,英国佬的毛呢生意立刻变得火爆起来,并且吸纳了大量的失业工匠,成为了毛呢生意的中流砥柱。
费利佩二世对尼德兰地区束手无策。
“臣会留意的。”张居正笑着说道,皇帝在提醒张居正潜藏在水面之下的危机,而张居正的回答非常简单,他会留意。
朱翊钧看向了窗外,秋风卷动着层层的帷幕,笑着说道:“起风了,先生慢行。”
“臣告退。”张居正离开了文华殿的偏殿,大风呼啸而过,带来了凌厉的东北风,他走了几步,只觉得脸颊一凉,下雨了。
“元辅,陛下差咱家送来了伞和大氅。”张宏急匆匆的从殿内跑了出来,将一个毛呢大氅和雨伞递给了张居正。
“臣谢陛下隆恩。”张居正披上了大氅,撑开了伞,一步步的走向了文渊阁,一如既往的处置着国事。
“你这大氅是陛下新赐的?”吕调阳看到了张居正回到了文渊阁,看着张居正身上那件莲青蟒纹貂毛精纺呢绒鹤氅,有些疑惑也有些羡慕的问道。
张居正将大氅摘下,整理好点头说道:“嗯。”