花拉子模与阿拉伯数学

时间:2023-12-13 20:49:02

阿拉伯人本来没有多少数学成就,但他们在吸收了印度和希腊人的数学成就之后,创造了有自己特色的数学,特别是代数。花拉子模是阿拉伯数学的开创者。

花拉子模与阿拉伯数学

花拉子模原名伊本·穆萨,约790年生于波斯北部的花拉子模,约850年去世。后人为表示对他的尊重,用他的出生地称呼他。花氏生活的年代,正是哈里发马蒙大力鼓励发展学术事业之时。像一切好学的青年一样,花拉子模来到巴格达,进了智慧馆,起先从事天文观测工作,后来开始整理印度数学。

公元后的前7个世纪,印度数学有了较大的发展,发展了以应用见长的算术和代数。首先,印度人引入了零这个数。此前亚历山大里亚的希腊人已开始使用零这一概念,但他们只是用零表示该位没有数。印度人最先认识到零是一个数,可以参与运算。比如,任何数加减零后不变,乘零等于零,除零等于无穷大等。其次,印度人有了分数的表示法。他们把分子分母上下放置,但中间没有横线。后来阿拉伯人加了一道线,成了今天分数的一般表示方法。此外,与希腊人不同,印度人还自由使用负数、无理数参与运算。

花拉子模闻名于历史的工作是写了一部论印度数字的书和一部《复原和化简的科学》,将印度的算术和代数介绍给了西方,使之成为今日全人类的共同文化财富。我们习惯称1、2、3、4、5、6、7、8、9、0这些数字为阿拉伯数字,实际上它们是印度数字。只不过西方人是通过阿拉伯人特别是花拉子模的前一本书知道的,因而误认为是阿拉伯数字。可惜的是,这本重要的历史文献已经失传。他的第二本名著标题中的“复原”(al-jabr)一词意指保持方程两边的平衡。其操作方法是从一边减去一项,另一边也应相应减去一项,也就是我们今天所谓的移项。这个词后来被拉丁文译成了algebra,“代数学”一词即来源于此。《复原和化简的科学》一书共分三部分,第一部分是关于一次和二次方程的解法,第二部分是实用测量计算,第三部分是用代数方法解决阿拉伯民族特有的遗产分配问题,只有第一部分在12世纪被译成了拉丁文。

花拉子模在天文学上的工作主要是研究了托勒密的体系。他写了一部《地球形状》,而且绘制了一幅世界地图。与托勒密相反,花拉子模把地球估计得过大。他算出的地球周长是6.4万千米(实际只有4万千米)。

在阿拉伯数学史上,后来还出现过一位名叫奥马·卡亚的天文学家。此人写过一本论代数的书,书中谈到了二次和三次方程的解法。

阿拉伯人虽然成功地引进了印度的数字系统,并且在代数方面有所建树,但他们的数学运算主要还是文字表述,像写文章一样,缺少代数符号。这一点与他们重实际应用、轻逻辑推理和演绎证明有关,这也可能是东方数学的共同特点。