孫曉祥
丟番圖(Diophantus of Alexandria),生活在約公元250年前后,丟番圖的生平事跡人們知道得很少. 但在一本《希臘詩(shī)文選》(The Greek anthology)【這是公元500年前后的遺物,大部分為語(yǔ)法學(xué)家梅特羅多勒斯(Metrodorus)所輯,其中有46首和代數(shù)問題有關(guān)的短詩(shī)(epigram). 以下所引的是第126題.】中,收錄了他的墓志銘:“墳中安葬著丟番圖.上帝給予的童年占六分之一,又過十二分之一,兩頰長(zhǎng)胡,再過七分之一,點(diǎn)燃起結(jié)婚的蠟燭. 五年之后天賜貴子,可憐遲到的寧馨兒,享年僅及其父之半,便進(jìn)入冰冷的墓. 悲傷只有用數(shù)論的研究去彌補(bǔ),又過四年,他也走完了人生的旅途.”意思即是:丟番圖的一生,幼年占,青少年占,又過了才結(jié)婚,5年后生子,子先父4年而卒,壽為其父之半. 這相當(dāng)于方程+++5++4=x,x=84,由此知道丟番圖享年84歲.
亞歷山大的丟番圖對(duì)代數(shù)學(xué)的發(fā)展起了極其重要的作用,對(duì)后來(lái)的數(shù)論學(xué)者有很深的影響. 他有幾種著作,最重要的是《算術(shù)》,還有一部《多角數(shù)》,另一些已遺失. 《算術(shù)》是一部劃時(shí)代的著作,它在歷史上影響之大,可和歐幾里得的《幾何原本》相媲美.
丟番圖的《算術(shù)》是講數(shù)論的,它討論了一次、二次以及個(gè)別的三次方程,還有大量的不定方程. 現(xiàn)在對(duì)于具有整數(shù)系數(shù)的不定方程,如果只考慮其整數(shù)解,這類方程就叫作丟番圖方程,它是數(shù)論的一個(gè)分支. 不過丟番圖并不要求解答是整數(shù),而只要求是正有理數(shù).
從另一個(gè)角度看,《算術(shù)》一書也可以歸入代數(shù)學(xué)的范圍. 代數(shù)學(xué)區(qū)別于其他學(xué)科的最大特點(diǎn)是引入了未知數(shù),并對(duì)未知數(shù)加以運(yùn)算. 就引入未知數(shù)、創(chuàng)設(shè)未知數(shù)的符號(hào),以及建立方程的思想(雖然未有現(xiàn)代方程的形式)這幾方面來(lái)看,丟番圖的《算術(shù)》完全可以算得上是代數(shù).
希臘數(shù)學(xué)自畢達(dá)哥拉斯學(xué)派后,興趣中心在幾何,他們認(rèn)為只有經(jīng)過幾何論證的命題才是可靠的. 為了邏輯的嚴(yán)密性,代數(shù)也披上了幾何的外衣. 一切代數(shù)問題,甚至簡(jiǎn)單的一次方程的求解,也都納入了幾何的模式之中. 直到丟番圖,才把代數(shù)解放出來(lái),擺脫了幾何的羈絆. 他認(rèn)為代數(shù)方法比幾何的演繹陳述更適宜于解決問題,而在解題的過程中顯示出的高度的巧思和獨(dú)創(chuàng)性,在希臘數(shù)學(xué)中獨(dú)樹一幟. 他被后人稱為“代數(shù)學(xué)之父”不無(wú)道理.