1570.对于所有高级建筑艺术而言,具备一定的数学知识是必不可少的。乡村木匠缺乏理论指导,只能靠学徒时学到的经验法则来安排工作;而不列颠大桥的建造者也是如此,他们时刻都要参照数量关系的规律。购买土地时依赖测量员的测量结果;建筑师设计要建在土地上的宅邸;建造者准备预算;工头规划地基;石匠切割石料;各种安装配件的工匠,全都要遵循几何原理。铁路建设从头到尾都由数学主导:从绘制平面图和剖面图,到标出线路,再到测量路堑和路堤,设计、预算和建造桥梁、涵洞、高架桥、隧道和车站,都是如此。沿海和全国各地的港口、船坞、码头以及各种工程建筑,还有地下的矿井也是如此。此外,应用于天文学的几何学催生了航海术,而借助这门科学,庞大的对外贸易才成为可能。这种贸易养活了我们很大一部分人口,为我们提供了许多生活必需品和大部分奢侈品。如今,甚至农民为了正确铺设排水沟,也会使用水准仪——也就是几何原理。
——赫伯特·斯宾塞《教育》第一章
凡营构巨制,必资数理。村野之匠,虽凭经验,亦暗合度量之规;若夫造桥跨海者,更不离方圆之法。量地、构宇、估费、筑基、琢石、设器,皆循几何之理。筑铁道者,自绘图标界,至凿隧架梁,无一不倚算学。至于港坞、津梁、矿冶之工,罔不如此。且天文之几何,演为航海之术,通万国之贸,济万民之需,此数理之功,岂可轻忽?即今田叟治渠,亦用水平之仪,此非几何之道欤?
——斯宾塞《论教》首章
1571.[算术]是另一把重要的生活万能钥匙。天文学家凭借它打开天国的深处,工程师用它开启大山的大门,航海家用它开辟深海的航路。对数字的巧妙排列和快速运算,就像一根完美的魔法棒。美国庞大的内外贸易,都要经过成千上万勤奋忠诚的职员所记的账簿。英格兰银行有八百名记账员,他们结算着半个文明世界的货币余额。他们运用普通算术规则的技巧和准确性,与商人的进取精神和资本、航海家的勤奋和勇气同样重要。我看待一本记录良好的分类账,就像欣赏一幅画或一座雕像一样,它是一件美丽的艺术品。
——爱德华·埃弗里特
《演说与演讲集》(波士顿,1870)第三卷,第47页
算术者,世之密钥也。天文学家持以探太虚,工程师持以开险隘,航海家持以济沧溟。算筹之巧,犹若神杖。观夫美邦商道,内外交贸,皆汇于簿册;英伦银号,八百计吏,掌半世之财权。其运算法之精,与商贾之资、舟子之勇,同功共烈。善缮之账簿,条理井然,如观丹青、临雕镂,亦人间之妙艺也。
——埃弗里特
《演说集》(波士顿,同治九年)第三卷,四十七页
1572.[数学]堪称丰饶之母,几乎可说是所有技艺的源头、科学的坚实根基,更是人类事务中益处的丰富源泉。从最后一点来看,可以说我们从数学中获得了生活的主要乐趣、健康的保障、财富的增长以及劳动的便利:我们得以优雅舒适地居住,为自己建造体面的房屋,为上帝修建庄严的庙宇,并为后代留下奇妙的纪念碑;我们凭借那些城墙抵御敌人的入侵,正确地使用武器,巧妙地部署军队,用战术而非野兽般的疯狂来指挥战争;我们在欺骗性的波涛中安全地进行贸易,在茫茫大海中沿着笔直的航线航行,凭借变幻的风力抵达预定的港口;我们正确地结算账目,高效地处理事务,排列、制表并计算零散的数字,即使是表示大量的沙子,甚至是巨大的原子堆,也能轻松计算;我们和平地划分土地的边界,在天平上检验重量的差异,用公正的度量分配每个人的份额;我们用轻微的力量就能按自己的意愿推动巨大的物体,用很小的力量就能阻止巨大的阻力;我们精确地描绘地球的面貌,让宇宙的运行规律呈现在我们眼前;我们恰当地梳理流逝的时间序列,按适当的间隔区分所发生的事情,正确地计算和辨别季节的各种轮回、年月的固定周期、昼夜的交替增减、光影的模糊界限以及时分的精确差异;我们将太阳光线的微妙能量为己所用,无限扩展视觉的范围,放大事物的近处表象,将遥远的事物带到眼前,发现隐藏的事物,探寻大自然的隐秘,揭开她的黑暗奥秘;我们用美丽的图像愉悦眼睛,巧妙地模仿自然的设计并描绘自然的作品;我是说模仿吗?不,是超越,因为我们为自己创造不存在的事物,展示不在场的事物,再现过去的事物;我们用悦耳的声音使心灵得到放松、让耳朵感到愉悦,将空气不稳定的波动调节成音乐旋律,给无生命的木头增添悦耳的声音,从坚硬的金属中引出甜美的音调;用和谐的赞美歌颂我们的造物主,恰如其分地模仿天国的神圣唱诗班;我们接近并考察难以抵达的云层所在之处、遥远的陆地、人迹罕至的海上路径、高耸的山顶、低洼的山谷和深邃的海底;在心灵中我们上升到天上的圣徒那里,是的,把他们吸引到我们身边,攀登以太的高塔,自由地在天国的田野中漫步,测量星星的大小,确定星星之间的间隔,为天空本身制定不可侵犯的法则,将星星的徘徊轨迹限制在固定的范围内;最后,我们理解宇宙的巨大构造,欣赏并沉思神圣造物的奇妙美丽,通过特定的实验了解我们自己心灵的惊人力量和智慧,并以虔诚的情感承认上天的恩赐。
——艾萨克·巴罗
《数学讲义》(伦敦,1734),第27-30页
数学者,艺之母也,百工之基,万利之源。藉此学也,民生得乐,康泰可保,财货以丰,役作皆便。于是广厦崇台,以安其身;琳宫宝刹,以祀神明;丰碑巨构,以遗后世。城垣坚立,可御外侮;兵阵精整,善用韬略,非若蛮野之徒,徒恃血气。商舶浮海,涉鲸波而不危;星槎指津,凭风势以达岸。算帑藏则毫厘不爽,理簿籍则繁冗立明,虽沙聚成山,原子累岳,亦可顷刻而解。疆界以正,权衡以平,分物有制,各得其宜。四两可拨千斤,纤力能止万钧。测坤舆则毫发无差,观天象则幽微毕现。更可序四时之变,辨昼夜之长短,察光影之消长,审分秒之精差。驭日光以为用,扩目力而穷极,隐微毕现,造化尽彰。绘事精妙,巧夺天工;音律谐和,绕梁三日。金石能言,丝竹成韵,歌赞上苍,恍若仙乐。于是上穷碧落,探云汉之秘;下极黄泉,索溟海之奇。越重峦,临深谷,步太虚,量辰宿。制天规以定星轨,立大法而驭玄穹。终乃悟宇宙之宏构,叹神工之鬼斧,明心智之无穷,感天恩之浩荡。
——艾萨克·巴罗
《算学讲疏》(伦敦,清雍正十二年),页二十七至三十
1573.经济学家、慈善家、商业专家、精算师,甚至医生,都采用统计的分析和图形处理方法,取得了令人惊讶的宝贵成果;而涉及数学方法的符号语言几乎已成为每大型企业的一部分。处理生铁似乎没有为数学应用提供任何机会。然而,对宾夕法尼亚州伯利恒市这种材料长期实验数据的图形和分析处理,导致发现了疲劳与负荷和休息时间之间特定关系成比例的定律。该定律的实际应用使每人每天处理的量从12.5吨增加到47吨。如果没有对数学的简单不变要素的初步了解,这种研究是不可能的。
——L.卡尔平斯基
《高中教育》(纽约,1912),第6章,第134页
今之治经世、怀仁爱、擅商贾、精筹算乃至业岐黄者,皆用数理析象绘图,往往收效奇伟。至于商肆巨擘,亦以算学符号为用。即若冶铁之事,初看似与数理无涉,然宾夕法尼亚伯利恒诸匠,累年实验,绘图析数,竟得疲困之律,知其与负载、休憩之数相关。用此律,则工效倍增,日运铁由十二吨半而至四十七吨。若非先明算学精要,安能有此创获?
——L.卡尔平斯基
《庠序新说》(纽约,民国元年),卷六,页一百三十四
1574.那么,计算和算术似乎属于我们现在正在研究的学习分支——因为军人必须学习它们,以便指挥军队,哲学家也必须学习它们,以便在摆脱变化的不稳定状态后理解真实的存在,否则他永远无法成为一个善于推理的人。