圓亭:劉邦『亭長』時代的衙門?
台師大數學系
洪萬生教授
中國西漢竹簡《算數書》(呂后二年,或公元前186年)第59題是有關『圓亭(臺)』的體積計算,內容轉述如下:
圜亭
圜亭上周三丈,下周四丈,高二丈,積二千五十五尺卅六分尺廿。術曰:下周乘上周,周自乘,皆并,以高乘之,卅六成一。今二千五十五尺分廿。
圜(圓)亭即為上、下底均為圓形之圓臺,此題即求圜亭之體積。設圜亭上底周長為s1,下底為s2,高為h,則其體積為
( s1×s2+s12+s22
) ×
h。本題之體積即為2055
(立方尺)。至於最後一句「今二千五十五尺分廿」,各家見解並不相同。彭浩認為應改為「今二千五十五三十六分尺廿」,即表示本題之答案;郭書春則認為「似係本條上一問題的逆問題的殘文」;郭世榮則認為此句應與前句「卅六成」合為一句,並改為「卅六成今二千五十五卅六分尺廿」,意思為「用卅六除得現在的二千五十五卅六分尺廿」;蘇意雯等人則認為此句可能是錯簡。請參考林倉億與我合撰的〈《算數書》部份題名的再校勘〉(本刊第五卷第二、三期合刊)。
根據《正中形音義綜合大字典》,『亭』字甲骨文缺,中國東漢許慎《說文解字》說它本義作『民所安定也』解。前書顯然依後書再進一步指出:「秦漢時,縣道十里一亭,亭有長以禁盜賊,其下寬,備行李止宿,上有樓以便守望,故從高。又以丁即釘,形細長,且有定止意;亭狀細長,並有使民得定止之意,故從丁聲。」如此一來,『亭』這種建築物,當然有可能採取這今天泛稱為『截頂圓錐體』的『圓亭』或『圓臺』了。
漢高祖劉邦在秦時曾任泗水亭長,所以,呂后二年時的《算數書》還在計算『亭』這種建築物的體積,看起來秦漢算數頗能呼應『實用』需求吧。只不過,《算數書》在第61、62題何以必須分別處理『以圜裁方』與『以方裁圜』的問題?這兩個是圓柱與方柱互求的問題,放在當時的脈落中,『實用性』似乎沒那麼強烈吧!因此,《算數書》納入一些與『實用』無關的問題,應該極有可能!