陳巍,理學博士,現(xiàn)為中國科學院自然科學史研究所副研究員。主要研究科技知識在古代世界的傳播并把世界連為一體的歷程。喜愛“上窮碧落下黃泉”,品鑒各個文明在應(yīng)對相似問題時展現(xiàn)出的智慧。
3世紀之后,隨著羅馬帝國在地中海周邊地區(qū)的統(tǒng)治日益鞏固,這個不太重視看似“無用”的科學研究的政權(quán)使得綿延數(shù)百年的希臘學術(shù)面臨更多神秘主義和宗教信仰的挑戰(zhàn)。但5世紀羅馬帝國的崩潰,卻又讓學術(shù)研究處于更加動蕩的政治局勢之中。接下來一兩個世紀里,希臘學術(shù)原有的根據(jù)地不斷萎縮,古典時代輝煌的科技成就只有依靠知識向東方轉(zhuǎn)移,繼而在新的友好權(quán)力庇護下尋求保存和發(fā)展。所幸在不同文明的交匯之地,涌現(xiàn)出一批杰出的翻譯者,把包括科學論著在內(nèi)的大量古希臘文獻轉(zhuǎn)化成后世通行的阿拉伯語等語言。到9世紀,在熱衷支持學術(shù)的阿拔斯王朝,獲得穩(wěn)定社會地位的科學家,終于可以再度結(jié)成龐大的交游圈,重新向科學高峰發(fā)起攀登。塔比·伊本·庫拉(Thabit Ibn Qurra,826-901)就是這個從繼承扭轉(zhuǎn)向創(chuàng)新的時代里一個耀眼的人物。
拜星信徒
希臘羅馬時代晚期,有不少科學知識流傳到薩珊帝國(統(tǒng)治現(xiàn)在伊朗及周圍的西亞地區(qū))及小亞細亞地區(qū)的商業(yè)中心等地,在這些地方,古希臘科技成就用波斯語、敘利亞語等保存下來。位于現(xiàn)土耳其和敘利亞邊境的哈蘭就是保存科學知識較為完好的地區(qū)之一。本文主角塔比·伊本·庫拉就出生在這里。
哈蘭是一座擁有約4000年歷史的古城,現(xiàn)在仍以其蜂巢式的拱形建筑為標志。在古典時代晚期,它一直處于羅馬和薩珊兩大不斷交戰(zhàn)的帝國的前線,統(tǒng)治權(quán)數(shù)次易手。這使得它反而能夠抵御住羅馬境內(nèi)的基督化進程,保留這里獨特的信仰——拜星教。拜星教又稱欣教,從蘇美爾、亞述等美索不達米亞神話中流傳下來,崇拜月神欣(又稱南納)。月神及其他太陽、金星等神祗信仰,帶來的是對以觀察月相為代表的天象觀測的重視。值得一提的是,月神欣的女兒伊南娜(又稱娜娜女神),后來成為兩河流域若干大城的守護神,通過波斯人和粟特人,娜娜女神的形象甚至傳人中國,成為反映古代絲路文化交流的一個側(cè)面。與宗教信仰一樣,美素不達米亞北部和此前數(shù)百年逐漸傳人的希臘的科技知識都在這里流傳不輟。
塔比·伊本·庫拉家境良好,類似現(xiàn)代富家子弟多投身金融業(yè),他最初擔任一名貨幣兌換員。在哈蘭這種文化融合、政局變幻之地,兌換貨幣需要相當嫻熟的計算技巧,同時也要和各個文化背景的人密切接觸,因而可以充分鍛煉語言能力。伊本·庫拉對這個職業(yè)的勝任吸引了到訪的穆罕默德·伊本·穆薩的注意。
在此前專欄文章中,我們曾介紹過包括穆罕默德在內(nèi)的巴努·穆薩三兄弟。他們不僅是阿拔斯王朝首都巴格達城知識圈里的執(zhí)牛耳者,同時也是哈里發(fā)御前的紅人。穆罕默德慧眼識出伊本·庫拉的天賦和潛力,把他帶回巴格達并讓弟弟哈?!ひ帘尽つ滤_指導他。待伊本·庫拉在數(shù)學、天文學和哲學等領(lǐng)域都學有所成后,穆薩兄弟又把他引薦給哈里發(fā)。這時的巴格達城的知識界匯集了來自各個文化背景、擅長當時所有科技領(lǐng)域的英才,而伊本·庫拉則是這個圈子里的佼佼者。作為一名非穆斯林,他一度成為哈里發(fā)的科學顧問。后來伊本·庫拉的子孫繼承了他在數(shù)學、天文學和醫(yī)學等方面的事業(yè),使這個來自哈蘭的家族成為科學史上著名的學術(shù)世家。
譯研兼優(yōu)
塔比·伊本·庫拉的學術(shù)活動可以大致劃分為三個領(lǐng)域:譯、研、教。其中對后世影響重大的前兩個方面實際上是緊密相連的。他熟練地掌握了當時最重要的幾種學術(shù)語言:希臘語、敘利亞語和阿拉伯語,并將前兩種語言存世的文獻大量引入到最后一種語言里。其中有一些文獻已經(jīng)有了不夠完善的譯本,如歐幾里得的《幾何原本》和托勒密的《天文學大成》已由胡奈因·伊本·依沙克翻譯成阿拉伯語,伊本·庫拉對這些文獻進行了修訂,成為后世廣泛傳播的版本。通過翻譯和對先前譯本的審查,伊本·庫拉意識到古代知識仍存在許多未解決的問題,值得他投入聰明才智予以解答。
伊本·庫拉最關(guān)注的,也是投入精力翻譯古人著作最多的領(lǐng)域是數(shù)學。他翻譯了阿波羅尼烏斯《圓錐曲線》的第5-7卷、阿基米德的《引理》和《論三角形》等,其中一些著作僅通過他的譯本得到傳世。這些譯著,以及伊本·庫拉和巴努-穆薩撰寫的著作,共同構(gòu)成當時科學教育里位于學習歐幾里得((幾何原本》和托勒密《天文學大成》之間的“中級教材”。
后學基石
塔比·伊本·庫拉最初幾本著作用敘利亞語寫成,但后來大多數(shù)時候他都使用阿拉伯語。這有利于讓他的著作成為后世學者進一步攀登科學高峰的基石。
在數(shù)學領(lǐng)域,伊本·庫拉原創(chuàng)地把畢達哥拉斯定理推廣到所有三角形。他研究了數(shù)論里“相親數(shù)”(即兩個正整數(shù),彼此全部正約數(shù)之和與另一方相等)的性質(zhì),此前畢達哥拉斯提出220和284是一對相親數(shù),而伊本·庫拉可能通過證明一個相關(guān)定理,得出17296和18416也是一對相親數(shù)。他可以自由地在代數(shù)和幾何兩個領(lǐng)域穿梭,既可以用幾何方法證明此前“代數(shù)學之父”花拉子米提出的高次方程解法,又可以運用代數(shù)視角闡釋幾何學里量的比例關(guān)系。在圓錐曲線領(lǐng)域,利用一個天才般的步驟,伊本·庫拉借助相當于無窮微積分的思想計算了拋物線面積和拋物體體積,盡管阿基米德在這個領(lǐng)域也作出過巨大貢獻,但伊本·庫拉的計算程序和計算對象都有所不同,顯示出他工作的獨創(chuàng)性。這個領(lǐng)域后來又由11世紀初的海什木進行更深入的研究。伊本·庫拉還討論了歐幾里得的平行公設(shè),這讓他成為非歐幾何正式提出前,在此領(lǐng)域作出未果探索的長長名單里的一員。
在天文學方面,塔比·伊本·庫拉和他的孫子易卜拉欣·本·希南重視用圖形方法計算逐點構(gòu)造日晷所需的方位角和陰影長度。他們把所發(fā)現(xiàn)的各時間點曲率,逐點繪制在水平刻度盤上。易卜拉欣對此所作證明與700多年后的耶穌會數(shù)學家克拉維烏斯相同。伊本·庫拉改進了晝夜平分點的進動數(shù)值,即把托勒密和喜帕恰斯的每100年1°(或每年36″)精確為每66年1°(或每年55″)。這個數(shù)值后來經(jīng)13世紀的納西拉丁·圖西進一步精確后,與現(xiàn)代每72年1°已經(jīng)十分接近。伊本·庫拉第1個注意到太陽的遠地點和黃道十二官以同樣的方向移動。這項工作后來由10-11世紀之交的比魯尼提出準確的定義,并由11世紀的扎爾卡里給出精確的移動數(shù)值。
塔比·伊本·庫拉還在重學(即力學——編者注)和光學等物理學領(lǐng)域提出過一些觀點。如他討論過不同種類杠桿的平衡條件,嘗試對光學暗室現(xiàn)象作出解釋,以及鉆研過音樂中的聲學問題。這些領(lǐng)域并非他的專長,但還是在1個多世紀后比魯尼、海什木那里得到回響,從而推動相關(guān)問題的深入認識。
很顯然,在8-9世紀阿拉伯世界對古希臘科學翻譯的浪潮之中,塔比·伊本·庫拉是真正能在各個領(lǐng)域與歐幾里得、阿基米德、托勒密等古典時代大科學家進行對話,并繼續(xù)有所發(fā)展的杰出人物。而他的工作也對后世其他阿拉伯科學家?guī)碇T多啟發(fā),為這些領(lǐng)域帶來更加長足的發(fā)展。正如法國科學史家拉沙德所評價的,“塔比·伊本·庫拉遠遠超過一名創(chuàng)新者:他是一項傳統(tǒng)的開辟者”。通過他多方面打下的基礎(chǔ),阿拉伯數(shù)學、天文學等領(lǐng)域在1個世紀后迎來了創(chuàng)造性的頂峰。