04.28 数学史话之繁荣的开创者阿耶波多

在吠陀时期过后,印度数学进入了悉檀多时期,"悉檀多"是梵文siddhanta的音译,是佛家因明的术语,"因明学"相当于现在的逻辑学。在悉檀多时期是古代印度数学繁荣的时期,涌现出了一大批有影响的数学家,其中就包括我们今天要讲的阿耶波多。

数学史话之繁荣的开创者阿耶波多

阿耶波多

阿耶波多是现在已知的有确切出生年份的最早的印度数学家。公元476年,西罗马帝国灭亡,欧洲进入黑暗的中世纪,就在这一年,阿耶波多出生在拘苏摩补罗,也叫华氏城。这个华氏城在中国佛教史上非常有名。东晋高僧法显在《佛国记》中提到过它,唐代最著名的僧人玄奘在《大唐西域记》中也提到过它。华氏城先后是孔雀王朝和笈多王朝的都城,著名的那烂陀寺就在它附近,玄奘曾经在里面学习、生活了5年。

数学史话之繁荣的开创者阿耶波多

华氏城

阿耶波多一生都生活在华氏城,有记录记载他最重要的著作有两本,一本是《阿耶波多历数书》,是阿耶波多青年时期的作品,而另一本书则早已散佚。所以现在研究阿耶波多数学思想的主要途径就是这本《阿耶波多历数书》,这本书有很多翻译版本。在书中阿耶波多主要阐述了圆周率、三角学和"库塔卡"方法等数学思想。

在书中,阿耶波多明确指出了圆周率的值:100加上4,乘以8,再加上62000,就得到直径为20000的圆周长的近似值,这样的话,π=[(100+4)×8+62000]/20000=3.1416。这个数值在我国的《九章算术》的注中,但是不能确定是谁写的。所以无法确定是阿耶波多先发现的,还是中国人先发现的。但是这不重要,因为祖冲之在462年之前就已经得到更精密的π值了。

在本书中,阿耶波多另一个成就是取得了sin3°45′的值,然后再给出了在第一象限中,每隔3°45′的24个正弦值。但是阿耶波多在书中并没有给出这些值是怎么来的,也没有任何的证明和推导的过程,只是列出了这些离散的数值。

阿耶波多最大的贡献,就是建立了"库塔卡"算法。"库塔卡"是梵文kuttaka的音译,意思是碾碎、粉碎。比如在解不定方程ax+by+c=0的时候,a,b两数辗转相除,所得的余数逐次减小,知道成为1为止,就好像把系数粉碎了一样。不过阿耶波多并没有直接用这个名称,这是后人加上去的。"库塔卡"算法和中国的"大衍求一术"一样,但是解决的思路完全不同。阿耶波多也熟知二次方程的解法。

《阿耶波多历数书》是印度第一部留下作者姓名的天文著作,在天文学史上有重要的地位。1975年,为纪念阿耶波多诞生1500周年,印度将他们组装的第一颗人造卫星命名为"阿耶波多号"。


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