那年 那人 那学问

左邻

 

 

我读书,我在书里看见这幅插图, 十三世纪中国赫赫有名的四大数学家。其中顶顶牛逼的该是秦九韶了。不知为什么,作者认为老秦有“作风问题”。你看画里说的,“呔!俺老秦,美女杀手,数学家,无敌剑客是也-------!”

数学家,自不待言, 有专著《数书九章》十八卷在焉。迄今其影响因子和引用率,仍居高不下。这不是开玩笑,因为现如今世界各国从小学、中学到大学的数学课程,几乎都要接触到他提出的定理、定律和解题原则。 说是剑客,大抵也不会错。因为他18岁那年在家乡举兵抗元,为义兵的首领。光会算术,没有武艺,恐怕也是难以胜任的。至于老秦对美女还有那么大杀伤力,我猜作者(一群老外)也许想表明, (1) 老秦很仪表万方, 很风流倜谠。 (2) 南宋的杭州城,很性解放,很繁荣“娼”盛。(3)数学家也不尽是书呆子,七情六欲的也很了得!

(A)

老外很会想象,又不怕秦家后人跟他们打“诽谤罪”的官司。其实我们现在对老秦的事迹知道的实在有限。大体如下:

秦九韶(1202-1261),字道古,四川安岳人。秦的父亲在南宋朝廷里当一名不大的官(宫廷藏书房的副主管, 大概是个副处级干部)。他跟随父亲居住在杭州,因而有机会向太史学习天文、历法,又同隐君子学习数学。1231年,秦九韶考中进士,先后在湖北,安徽,江苏,浙江等地当官。他爱数学,虔心钻研,广泛搜集历学、数学、星象、音律、营造等资料,进行分析。 1244年他到南京任职又辞官为母亲服丧3年。就是在这一时期,他写下了不朽名著《数书九章》。

其中最脍炙人口的问题是:一堆大饼,三个三个分, 剩俩儿;五个五个分, 也剩俩儿;七个七个分, 还剩俩儿,问到底有多少大饼?

这个问题在古代中国(乃至今天)实在是太重要了。从算术角度看,不论是财富的积累(加法),增殖(乘法),损失(减法),都没有比这最后的“分配”(除法),更能影响社会的安定团结了。“不患寡而患不均也”说的就是这道理。这还出来一堆余数,头痛不头痛?秦九韶不但把这题给解了,还把解法给证了。老秦说他是在杭州工作期间,从编历法的工匠那里学到了同余式的求解方法。也就是最小公倍数啦。这一规则以前被用来解决,例如像朔望月、回归年以及甲子60年的循环周期等问题。而老秦实践了算术为人民现实生活服务的优良传统。

说起有余“分配”,更有趣的一个故事是:一个老头养了三个儿子和17头牛。老头临终前,嘱咐孩子们把牛分了,长子得一半;次子得三分之一;老三得九分之一。三人悲恸欲绝,料理完后事,开始分牛。 …不由得又大哭起来,原来受教育不够,算不明白。好像不杀一头牛怎么也分不清。只好去找左边邻居家的老伯…

(B)

左邻老伯一向崇敬秦九韶公,这会儿正运用“比较法”看看老秦傲立中华,天下谁能与之比肩? 十三世纪那会儿,北美大地不用说了,蛮荒之地,背不住还有猛蚂象呢!欧洲呢,也是一片黑暗。从罗马帝国灭亡后 (汉朝那会儿的事),基督教会势力日渐庞大,认为科学家们老想些不切实际、不合教义的东西,极力镇压,导致“万花纷谢一时稀”的"黑暗时代"。当时唯一能跟老秦比划两下的数学家只有一位菲波那契。

1175年,菲波那契(Leonardo Fibonacci, 1175-1250) 出生于意大利的比萨(比那个斜塔动工晚两年),父亲为了栽培他成为商人,聘东方的回教徒当教师,因此,他小时候就接触到东方的数学。长大后,为了做生意,也到过埃及、希腊和叙利亚等地。所以他懂阿拉伯文,竭力推广阿拉伯数字。

菲波那契也解了一个了不起的难题:假设一对兔子每月能生一对小兔,而每对小兔在他出生后的第三个月,就能开始生小兔,在兔子没有死亡的状况下,由一对刚出生的小兔开始,50个月后会有多少对兔子?

答案是12586269025对。了不起的不是这个数,而是他推出的每一个月各有几对兔子 的数列,称为菲波那契数列:

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, …

这个数列的每一数等于前面两数的和。相连两数的商逼近“黄金分割律”的0.618。据说这个数列包含了天地万物的玄机。比方说,大多数花朵的花瓣数目都在数列里。百合花是3瓣,梅花5瓣,…,向日葵不是21瓣,就是34瓣,雏菊都是34,55,或89瓣,其他数目则很少出现。有闲心的,不妨自己去后院验证验证。现在在工艺优化中,常用这个数列方法来逼近连续蜮中的极值 。还有人用它来估计股票涨落的。

(C)

真感叹事势造英雄,偏偏是兔子要生兔崽子,要是那会儿让菲波那契研究大熊猫或者蟑螂的生殖规律,人类历史也许就少了一位天才。左邻老伯不禁吓出一身冷汗来。突然想起还有眼泪汪汪三兄弟等着分牛,忙从自家圈里牵出一头混入17只中去。然后按长幼次序,分别给了他们9头,6头,和2头牛。又牵着自家那牛,悠悠地转回来。洗了手,吃过饭,又上网看虹桥科技论坛去了。

     
 
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