我国唐代的天文学家、数学家张遂曾以“李白喝酒”为题材编了一道算题。张遂可能大家不大熟悉,说到僧一行,估计都是何许人也。对了,张遂就是僧一行的俗名。
题目是这样的:“李白街上走,提壶去打酒。遇店加一倍,见花喝一斗(斗是古代酒具,也可作计量单位)。三遇店和花,喝光壶中酒。借问此壶中,原有多少酒?”
也见于苏教版国标本数学第十册第92页思考题。
这道算题可能存在以下争论:
(1)题中已告诉了我们先店后花的顺序,故最符合题意;
(2)店与花的先后顺序不确定,答案也应不同;
(3)题目中应有多少种答案,或者说有多少种合理的答案。
带着这些问题,我们开始探究。
“千里之行,始于足下”,第一步走正确是很重要的,不然“失之毫厘,差之千里”。先从题意入手,细读文本,这是解决问题的第一步。
“文本细读”这个概念是从上个世纪三四十年代英美“新批评”文学流派中借鉴过来的。“新批评”文学流派所强调的文本细读,主要的观点其一是强调文本本身就是一个独立的存在;其二是强调把“解读”的重点放在文本内部组织结构上,放在细节的解剖上,放在对语言价值的追求上。
弄懂题意,也就是作者的意图,应该是找到问题最佳答案的有效途径。
初读文本
“遇店加一倍,见花喝一斗”,从顺序上来说,一般就是先遇店后遇花了。“三遇店和花,喝光壶中酒”,即“按照店和花”的顺序依次出现三次,运用“倒过来想”的解题策略解答如下:
开始 第一次 第二次 第三次 最后喝光
店与花 店与花 店与花
( )×2-1 ( ) ×2-1 ( ) ×2-1 ( 0 )
(3) (2) (1)
(1)(0 1)÷2=1÷2=0.5(斗)
(2)(0.5 1)÷2=1.5÷2=0.75(斗)
(3)(0.75 1)÷2=1.75÷2=0.875(斗)
此种答案为争论中(1)的提法,也是最接近作者意图的,也是现在很多参考书中所提供参考的。
再读文本
“遇店加一倍,见花喝一斗”这句话是否就标明了遇到店和花的顺序,唐代时的语言习惯是否就是这样,若是,则争论中(1)的答案就是正确的。
但我们从数学的角度,不妨也放开来思考,“这句话”是否可作为题目里的条件,如果把此题当作一个游戏,这即是一个“规则”,规则是并列的关系,则“三遇店和花,喝光壶中酒”就具有无序性,是店店店,还是花花花,是店花店花店花,还是花店花店花店,……这都有可能性,也就是题目是开放的,那就有多种答案的可能。
顺着这种考虑,再次研读文本。
“三遇店和花,喝光壶中酒”,由语意可知,最后把酒喝光了,也就是说最后是遇到花了。
若喝光了,再遇到店,按照“规则”则不可再加酒了。
故可确定最后一次是遇到花。
为了研究方便,我们用字母A表示花,字母B表示店,题中则有如下的排列顺序及答案:
(1)AABBBA j(0 1)÷2=0.5 k0.5÷2÷2=0.125 l0.125 1 1=2.125(斗)
(2)ABABBA j(0 1)÷2=0.5 k0.5÷2 1=1.25 l1.25÷2 1=1.625(斗)
(3)ABBABA j(0 1)÷2=0.5 k(0.5 1)÷2=0.75 l0.75÷2 1=1.375(斗)
(4)ABBBAA j0 1 1=2 k2÷2÷2=0.5 l0.5÷2 1=1.25(斗)
(5)BAABBA j(0 1)÷2=0.5 k0.5÷2 1=1.25 l(1.25 1)÷2=1.125(斗)
(6)BBAABA j (0 1)÷2=0.5 k0.5 1 1=2.5 l2.5÷2÷2=0.625(斗)
(7)BBBAAA j0 1 1=2 k(2 1)÷2=1.5 l1.5÷2÷2=0.375(斗)
(8)BABBAA j0 1 1=2 k2÷2÷2=0.5 l(0.5 1)÷2=0.75(斗)
(9)BABABA j(0 1)÷2=0.5 k(0.5 1)÷2=0.75 l(0.75 1)÷2=0.875(斗)
(10)BBABAA j0 1 1=2 k2÷2 1=2 l2÷2÷2=0.5(斗)
从上可见,出现了“0.375、0.5、0.625、0.75、0.875、1.125、1.25、1.375、1.625、2.125”十种答案,是不是都适合呢?还是有部分适合呢?
“李白街上走,提壶去打酒。”从“提壶去打酒”这句话可知,壶里酒是不多的,但也不可能没有酒,故“1.125、1.25、1.375、1.625、2.125”这五种答案是不符合题意的,即打酒的过程中首次不能遇到花。试想,诗仙李白怎么能提着较多酒的酒壶再去打酒呢!
文本外的思考
1.“斗”是“酒具”还是“容积单位”?
为什么说李白不应提着较多酒的壶去打酒,而不说是提大半壶酒去打酒呢!通过文本细读,我们又把解读的重点放到了“斗”这个单位上。
这里的“斗”是什么单位呢?教科书上说,斗是酒具,也是一种容积单位,但没有说明文中的斗是指什么。
我们查阅了网络工具《汉语大辞典》普及版,现选择与题意有关系的解释摘录如下:
[1]酒具。如木瓢为斗《通俗文》。金樽清酒斗十千(唐.李白《行路难》)。太宰持斗而御户右《大戴礼记.保傅》。“斗酒百篇”中的斗也是指酒具。
[2]容量单位。斗,十升也《说文》。角斗甬《礼记.月令》。“斗米升珠”中的“斗”是指计容积的量器。
[3]口大底小的方形或鼓形量器,多用木头或竹子制成。容量为一斗。从字面上来看,作为酒具的“斗”就有量器与酒器之分,则是“酒具”还是“容积单位”?于是接着我们的探究历程。
我们先来了解一下中国酒具“壶”的发展历史。
中国最早的酒具是陶器,大约在新石器时代晚期已广泛流行,主要是黑陶壶和彩陶壶。
进入商周时期,青铜文化发展起来,此时酒具主要是青铜器。瓷器由陶器发展而来,中国最早的瓷器大约产生于商周时期,从大量出土资料看,秦汉时期的陶瓷酒具流行非常广泛。
三国、两晋、南北朝时期,江南瓷业讯速发展,这一时期的酒壶有鸡头壶、羊头壶、马头壶等,但流传较广的主要还是鸡头壶。
隋代的酒壶一般分为带流和无流两种。唐代的酒具为执壶,是由鸡头壶演变而来。
根据唐人记载,其名称为注子,也叫注壶。这个时期的执壶,一般为喇叭口、短嘴,嘴外削成六角形,腹部硕大,弯曲的宽扁形把手,壶的重心偏在下方。
五代时期,执壶的嘴变长而微曲,壶腹一般瓜果形,柄有所加长,壶的式样更加秀气,容量也有所增加,使用轻巧方便。
从“酒壶”的发展史来看,其从适用及美观的角度至唐已演变为“喇叭口、短嘴,嘴外削成六角形,腹部硕大,弯曲的宽扁形把手”的形状,既然是带把手的,至少说明壶里装的酒不至于很重,应该说一只手拿是比较轻巧的。
除了酒壶外,还有“觥、罍、尊、樽、觞、钟、斗、酌、爵、白、角、觯、杯杓、觚、杯”等酒具。
我们再研究一下唐代的重量单位。古代中国,有“合、升、斗、石(dan)、斛”等相关重量单位。到了唐代,全部改为“十进制”,即“十合为一斗,十升为一斗,十斗为一斛,也说一石”。又有资料记载,一斗存粮相当于现代15公斤左右;又说一斛,相当于现在的四十斤。
研究到这里,发现“斛”与“石”这个单位又存在矛盾了,“斛”与“石”既是相等的重量单位,为什么与“斗”的换算又不同呢。
经过查阅资料发现,“斗”有量“液体”的与量固体(如粮食)的之分,那我们是否可以认为,这两种“斗”是不同的器具,“斗”可能就是相当于我们今天所说的“多音字”了。
到此,我们认为“见花喝一斗”这里的“斗”应该是量液体的器具“斗”所量出来的,即“容积单位”。如李白诗:“陈王昔时宴平乐,斗酒十千恣欢谑。”试想,李白提壶去打酒,还带着什么“斗”的酒具干吗?
至于“吾不能为五斗米折腰(晋书《陶潜传》)”,则应理解为摘录中第三种解释,用这样的“斗”的量器,量五斗米,约合150斤重(以古时粮食的产量来说,是很高的了),可见诗人陶潜的高风亮节。
“见花喝一斗”中的“斗”不是“酒具”的理由。
其一,从题意理解,带壶去打酒,若倒在“斗”中喝,则“斗”不应过大,总不能酒壶的容量与“斗”差不多吧。
其二,酒具发展至唐代,随着实用性及美观的需求,“杯”已成为通用的酒具了。“杯”又叫“樽”。如李白诗“金樽清酒斗十千”,这里的“金樽”就是“金杯子”了,也可见“斗”是一个容积单位了;再如,“人生得意须尽欢,莫使金樽空对月《将进酒》”,“烹羊宰牛且为乐,会须一饮三百杯”《同上》;“两人对饮山花开,一杯一杯复一杯(《山中与幽人对饮》)”;“昔在长安醉花柳,五侯七贵同杯酒,气岸遥凌豪士前,风流肯落他人后”(《长流夜郎赠辛判官》);唐代另一大诗人杜甫与李白是好朋友,其诗也可见证,“重阳独酌杯中酒,抱病起登江上台(《九日五首》诗其一)”……后世诗歌中以“杯”为酒具更是比比皆是,这里就不一一赘述了。
那“一斗酒”在现代约多重呢?我们把单位进行简单地换算一下:一斛=40斤,十斗=一斛,则一斗=4斤;旧制一市斤等于16两(现代改为一斤等于10两为500克,一两为50克,故有“半斤八两”成语的说法),唐至清代,一斤相当于596.82克,一两等于37.30克,若一斗酒忽略浓度的话,也应有两千三百多克了,按此算来,李白算是能喝的了,但古代酒的酒精含量、酒的纯容量没有现在这么高,或许喝的是米酒、黄酒之类的,多是自家酿制的,如李白诗中所写的“绿蚁焙新酒,红泥小火炉”。
这样算来,“斗酒之量”就像我们今天喝三四瓶啤酒差不多,不算太惊人。“李白斗酒诗百篇”,夸的是李白的文采与酒量,描摹的是他的精神与风采,他成为我们中国人心目中一个最为动情和完美的故事,这也不能不说是一种酒文化的传承。
2.是张遂还是另有其人?
问题到这儿应该说可以结束了。可是在研究的过程中,以下的问题却引起了我们新的思考。
(1)“李白打酒”这个问题的出处。苏教版教材及其参考资料没有注明出处,只是就此题意,我们检索了数学家“张遂”其人其事。
“僧一行”俗名张遂,生于唐高宗永淳二年(公元683年),卒于唐玄宗开元15年(公元727年),唐代著名的天文学家和数学家。其与梁令瓒共同制造了观测天象的“浑天铜仪”和“黄道游仪”;提出“恒星移动”观点,比英国天文学家哈雷(公元1656――1742年)的发现早一千多年;公元724-725年,一行组织了全国13个点的天文大地测量,在世界上第一次实测出子午线长度,英国著名的科学家李约瑟一再称:“这是科学史上划时代的创举”;从725年开始编订历法,至逝世前完成草稿,即《大衍历》。可能,由于其天文学上成就,掩盖了其数学上的成就,史书上对其数学成就的介绍不多,则更不要谈“李白打酒”数学题的记载了。
但在研究的过程中,又产生了如下的问题。
(2)张遂与李白交往过吗?要搞清这个问题,我们还是先来对比一下两人的经历吧。
从表中可见,李白虽早岁闻名,但其25岁前仅在蜀中,这时张遂已在京城长安(现代的西安,但隋唐时的长安比现代大得多)开始编制历法,相识有可能性吗?
李白于725年“辞亲远游”,727年,十载寓安陆,与故宰相许圉师孙女结婚。从725年开始,一行正在长安编订历法,至逝世前(727年)才完成草稿,能有时间去与李白交往吗?
并且由相识到相知,至少是相闻吧,只有在这样的有着美好的情感的前提下,“李白”的形象才能为数学家的张遂接纳,并且有可能把“李白”编入其著作“李白打酒”的题目中去。
742年,即天宝元年,李白才受诏赴长安。若知有这样一位相知的数学家关爱他,李白不知会有何种感想,说不准也会有“昔人早乘黄鹤去,此后流传《大衍历》”的感慨!
这样一比较,好像“张遂”与“李白”根本就没有交流的机会。难道说,李白年青时,未出蜀中时就已闻名天下了,以其独特的“酒态”闻名于世吗?
其实,李白“举杯浇愁愁更愁”的形态是其在多次人生碰壁中才产生的。
综上所述,我们认为“李白打酒”这个数学题不一定是张遂所作,或许是其后世数学家假借张遂之名来写的,有待于查证。
结论
经此探索,可以得出如下结论:
1.已解决的问题。题目中的“斗”是容积单位,而不是酒具,且不是计量粮食那种“用木头或竹子制成”的容器,应是专门的计量液体的容积单位。
故题中的答案可有五种算法,“0.375、0.5、0.625、0.75、0.875”这五种答案也是切合实际情况的。
2.存疑的问题。“李白打酒”此问题的编者不一定是张遂。由于此问题的“出处”这个关键问题还没有搞清,也就不能“探本溯源”,则是何人所编也就不能早下结论了。有待继续研究。
3.题外的问题。古代各种酒具“斗”(又有大斗小斗之分)和容积单位“斗”之间存在什么样的换算关系?即作为酒具的1“斗”=“?”作为容积单位的“斗”,这个问题待进一步探究,或者说已不属于数学的范畴了。
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