數學史話之繁榮的開創者阿耶波多

在吠陀時期過後,印度數學進入了悉檀多時期,"悉檀多"是梵文siddhanta的音譯,是佛家因明的術語,"因明學"相當於現在的邏輯學。在悉檀多時期是古代印度數學繁榮的時期,湧現出了一大批有影響的數學家,其中就包括我們今天要講的阿耶波多。

數學史話之繁榮的開創者阿耶波多

阿耶波多

阿耶波多是現在已知的有確切出生年份的最早的印度數學家。公元476年,西羅馬帝國滅亡,歐洲進入黑暗的中世紀,就在這一年,阿耶波多出生在拘蘇摩補羅,也叫華氏城。這個華氏城在中國佛教史上非常有名。東晉高僧法顯在《佛國記》中提到過它,唐代最著名的僧人玄奘在《大唐西域記》中也提到過它。華氏城先後是孔雀王朝和笈多王朝的都城,著名的那爛陀寺就在它附近,玄奘曾經在裡面學習、生活了5年。

數學史話之繁榮的開創者阿耶波多

華氏城

阿耶波多一生都生活在華氏城,有記錄記載他最重要的著作有兩本,一本是《阿耶波多歷數書》,是阿耶波多青年時期的作品,而另一本書則早已散佚。所以現在研究阿耶波多數學思想的主要途徑就是這本《阿耶波多歷數書》,這本書有很多翻譯版本。在書中阿耶波多主要闡述了圓周率、三角學和"庫塔卡"方法等數學思想。

在書中,阿耶波多明確指出了圓周率的值:100加上4,乘以8,再加上62000,就得到直徑為20000的圓周長的近似值,這樣的話,π=[(100+4)×8+62000]/20000=3.1416。這個數值在我國的《九章算術》的注中,但是不能確定是誰寫的。所以無法確定是阿耶波多先發現的,還是中國人先發現的。但是這不重要,因為祖沖之在462年之前就已經得到更精密的π值了。

在本書中,阿耶波多另一個成就是取得了sin3°45′的值,然後再給出了在第一象限中,每隔3°45′的24個正弦值。但是阿耶波多在書中並沒有給出這些值是怎麼來的,也沒有任何的證明和推導的過程,只是列出了這些離散的數值。

阿耶波多最大的貢獻,就是建立了"庫塔卡"算法。"庫塔卡"是梵文kuttaka的音譯,意思是碾碎、粉碎。比如在解不定方程ax+by+c=0的時候,a,b兩數輾轉相除,所得的餘數逐次減小,知道成為1為止,就好像把係數粉碎了一樣。不過阿耶波多並沒有直接用這個名稱,這是後人加上去的。"庫塔卡"算法和中國的"大衍求一術"一樣,但是解決的思路完全不同。阿耶波多也熟知二次方程的解法。

《阿耶波多歷數書》是印度第一部留下作者姓名的天文著作,在天文學史上有重要的地位。1975年,為紀念阿耶波多誕生1500週年,印度將他們組裝的第一顆人造衛星命名為"阿耶波多號"。


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