大师的足迹:从泰勒斯到桑格(公元前624—公元2013年)
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41 丢番图(公元246—330年)

代数学的创始人。

丢番图(Diophantus),古希腊亚历山大后期重要的学者和数学家,是代数学的创始人之一,对算术理论有深入研究,他完全脱离了几何形式,在古希腊数学中独树一帜。

亚历山大时期的丢番图对代数学的发展起了极其重要的作用,对后来的数论学者有很深的影响。丢番图的《算术》是讲数论的,它讨论了一次、二次以及个别的三次方程,还有大量的不定方程。现在对于具有整数系数的不定方程,如果只考虑其整数解,这类方程就叫做丢番图方程,它是数论的一个分支。不过丢番图并不要求解答是整数,而只要求是正有理数。从另一个角度看,《算术》一书也可以归入代数学的范围。代数学区别于其他学科的最大特点是引入了未知数,并对未知数加以运算。就引入未知数,创设未知数的符号,以及建立方程的思想(虽然未有现代方程的形式)这几方面来看,丢番图的《算术》完全可以算得上是代数。古希腊数学自毕达哥拉斯学派后,兴趣中心在几何,他们认为只有经过几何论证的命题才是可靠的。为了逻辑的严密性,代数也披上了几何的外衣。一切代数问题,甚至简单的一次方程的求解,也都纳入了几何的模式之中。直到丢番图,才把代数解放出来,摆脱了几何的羁绊。他认为代数方法比几何的演绎陈述更适宜于解决问题,而在解题过程中显示出的高度的巧思和独创性,在古希腊数学中独树一帜,因此他被后人称为“代数学之父”。

公元3世纪前后,丢番图发现1、33、68、105中任何两数之积再加上256,其和皆为某个有理数的平方。在丢番图的上述发现约1300年后,法国业余数学家费马发现数组1、3、8、120中任意两数之积再加上1后,其和均为完全平方数。此后,其神秘的面纱才逐步揭开。但问题也许并没有完,人们也许还自然会想到:有上述性质的数组中,数的个数是否能超越4个;有无这样的数组,在两两相乘后加其他数后,还能为完全平方数?

丢番图的墓碑铭为一道数学题目:

“坟中安葬着丢番图,多么令人惊讶,它忠实地记录了所经历的道路。

上帝给予的童年占1/6,

又过了1/12,两颊长胡,

再过1/7,点燃起结婚的蜡烛。

5年之后天赐贵子,

可怜迟来的宁馨儿,享年仅及其父之半,便进入冰冷的墓。

悲伤只有用数论的研究去弥补,又过了4年,他也走完了人生的旅途。

终于告别数学,离开了人世。”