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数学起源的隐秘历史

2024-08-02 15:24:25 欧洲时报英国版
摘要:数学是人类发明的最强大的思维工具之一。古希腊人被视为现代数学的鼻祖。但两位作家表示,数学并不是在一个地方产生的,而是源自古代中国、印度和阿拉伯半岛等多个地方。

数学是人类发明的最强大的思维工具之一。通常,古希腊人被视为现代数学的鼻祖。但这两位作家想要纠正我们对数学起源的理解。 

我们这个物种——智人——已经在地球上存在了30万年,就目前发现的考古遗迹而言,数学是相当“元老级别”的发明。 

美国《纽约时报》指出,数学被视为人类延续时间最长的思想。人类数学活动的最初痕迹出现在大约20万年前。其中最古老、最知名的是“伊尚戈骨”。这是在乌干达和刚果民主共和国交界处发现的骨器,可以追溯到公元前20000年至公元前18000年。这块骨头可能是狒狒的腓骨,也可能是狼或类似体型动物的腓骨。它的顶部嵌有一块石英,这表明它可能被用作某种工具。在它的表面有三列刻痕。这些刻痕可能只是用来帮助抓握工具的,但也可能不止于此。 

第一列的刻痕数量加起来是48,第二列和第三列加起来都是60。每一列刻痕都被分成不同的“小组”,其中第三列最为有趣:60道刻痕被分成了11道、13道、17道和19道四组,这些都是质数——只能被1和它们自己整除的数字。质数被认为是数学中最重要的数字。数学家们认为,质数是所有其他数字的基石。在20多万年前的骨头雕刻上看到质数,就像是收到了来自外星人的信息。它令人兴奋和惊讶,但也很难知道它究竟意味着什么。 

数学几乎影响着人类所做的一切事情。尽管数学以研究基本真理而闻名,但数学史学家凯特·喜多川和科学作家蒂莫西·雷维尔认为,我们听到的关于数学的故事却是错误的——就像16世纪的世界地图一样,它放大了欧洲,却忽略了非洲、亚洲和美洲。在《数字秘史》一书中,喜多川和雷维尔指出,数学史比我们想象的更深远、更广泛、更丰富。 

“我们越是深入研究数学史,就越能发现它是如何被扭曲的。”喜多川和雷维尔在前言中写道。 

在很多人的印象里,西方数学家(主要是男性)通常被视为最早掌握数学的人群。支持这一观点的人认为,现代数学起源于古希腊,而其他早期文化中的数学则是边缘科学。但喜多川和雷维尔认为,数学的起源是丰富多彩的,数学思想并不是在一个地方产生的,而是源自包括古代中国、印度和阿拉伯半岛的多个地方。 

“这种认为欧洲人做事方式更优越的假设并非起源于数学,它来自于持续几个世纪的西方帝国主义思维,但它已经渗透到数学之中。”喜多川和雷维尔写道,古希腊以外的数学常常被当作数学史的“旁枝末节”,许多数学家被排除在历史之外。 

他们以微积分为例。微积分是一种用于描述和确定事物如何随时间变化的数学理论,是人类历史上最重要、最有用的进步之一。“微积分对工程学至关重要,没有微积分,我们就无法精确地建造桥梁或火箭,几乎所有的科学学科都需要通过微积分来帮助我们更好地了解世界。” 

那么,是谁开创了微积分理论呢?最广为人知的说法是,英国数学家牛顿和德国数学家莱布尼茨在17世纪的同一时期分别独立开创了各自版本的微积分理论。但喜多川和雷维尔告诉读者:“声称微积分的起源是莱布尼茨或牛顿是错误的,因为有一点是肯定的:他们两人都不是第一个发明微积分的人。” 

他们认为,微积分是14世纪在印度由一位名叫马德哈瓦的数学家发明的。马德哈瓦在喀拉拉邦的一所学校任教,他发现了使微积分成为可能的核心原理。随后,喀拉拉邦学校的数学家们又对这些原理进行了打磨。这些理论既不完整也不完美,但新事物不就是这样吗?“现在是我们承认马德哈瓦的时候了,”喜多川和雷维尔写道,“数学发展离不开思想,而思想离不开拥有思想的人。要真正体现数学的起源,我们也必须关注数学家的起源。” 

被忽视或遗忘的女性数学家的成就是《数字秘史》中反复出现的主题。书中有一章介绍了19世纪的俄罗斯数学家索菲娅·柯瓦列夫斯卡娅,她是瑞典第一位女性数学教授。柯瓦列夫斯卡娅采用了前人未曾想到的方法,解决了一个涉及陀螺数学的棘手难题。法国科学院听说了她的研究成果,希望她能提交论文,于是在1888年以陀螺问题为主题设立了年度奖项。柯瓦列夫斯卡娅错过了截止日期,于是法国科学院将期限延长了三个月。当评委们把奖颁给她时,他们把奖金增加了近一半,这是一个女性数学家受到男性同行肯定并取得高于男性同行的成就的罕见例子。 

“思想不分国界,因此数学往往随着贸易和文化交流从一个地方传播到另一个地方。”喜多川和雷维尔认为,数学的发展并不是线性的,它是一个全球性事业。 

“我们相信,重述数学的故事是重要的,但我们希望它的意义远不止于此。”正如柯瓦列夫斯卡娅曾经说过的,数学是一门需要丰富想象力的科学。“没有一本书能纠正所有错误,也没有一本书能讲述真正完整的历史,但正如新地图能改变我们看待世界的方式一样,一部新的历史书也能做到这一点。”喜多川和雷维尔写道。

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