晉陽,并州州學(xué),某教室里座無虛席,講臺(tái)上,教師正在講一道數(shù)學(xué)題,不過這數(shù)學(xué)題的題目有些怪,是一篇墓志銘:
過路的人啊,這兒埋葬著丟番圖。
請計(jì)算下列數(shù)字,便可知他一生經(jīng)過了多少寒暑。
他一生的六分之一是幸福童年,十二分之一是無憂無慮的少年。
再過去七分之一的年景,他建立了幸福的家庭。
五年后兒子出生,不料兒子竟先其父四年而終,只活到父親歲數(shù)的一半。
晚年喪子的老人真可憐,在悲痛之中度過了風(fēng)燭殘年。
請你算一算,丟番圖活了多少歲?
這篇墓志銘十分有意思,問的是志主“丟番圖”的歲數(shù),教師在黑板上用粉筆一邊寫算式一邊說:
“此題,問的是歲數(shù),可設(shè)其為未知數(shù)某甲,即x,然后列方程。”
“如此,方程等號左邊,是其各階段歲月,累加之后,等于x,也就是方程等號左邊為x...”
“然后,進(jìn)行計(jì)算....”
“算得x84,也就是說,志主丟番圖的歲數(shù)是八十四歲。”
一個(gè)完整的方程和計(jì)算過程出現(xiàn)在黑板上,學(xué)生們認(rèn)真的看著,卻沒人做筆記。
這道題,校刊上登過,所以大家都很熟悉,教師并不是要教大家如何解這道題,而是要做個(gè)引子,引出“丟番圖”其人,及其研究的學(xué)問。
“丟番圖何許人也?為極西之地羅馬國的學(xué)者,擅長數(shù)算,生活年代大概是中原魏晉時(shí)期,其名音譯為丟番圖,并非姓丟或丟番,大家不要弄錯(cuò)了。”
話音剛落,學(xué)生們輕輕笑起來,課堂氣氛十分輕松,教師喝了杯茶潤喉,繼續(xù)說下去。
“大家應(yīng)該都學(xué)過張丘建算經(jīng),還記得其中的百雞題吧?”
教師說完,看著堂下學(xué)生問:“誰來說說,這題目的內(nèi)容?”
許多人舉手,教師示意最先舉手的學(xué)生起來,說一下百雞題。
張丘建算經(jīng),約成書于一百多年前,共三卷九十三問,涉及包括測量、紡織、交換、納稅、冶煉、土木工程、利息計(jì)算等,是一部很有名的算數(shù)著作。
其中有一問,為全書最后一問,名為“百雞題”,內(nèi)容為:
雞翁一,直錢五,雞母一,直錢三,雞雛三,直錢一,百錢買百雞,問雞翁、母、雛各幾何?
這道題,開創(chuàng)了“一問多答”的先例,十分有名。
張丘建算經(jīng),并未給出這道題的解法,而是給出了答案,所以百余年來,許多學(xué)者研究這道題,給出了不同的解法,而研究“百雞題”的諸多算法,也被稱為百雞術(shù)。
后來,解這道題有了新的方式,那就是“西陽算術(shù)”的“列方程”和“解方程”。
其過程,在座學(xué)生應(yīng)該都學(xué)過,所以不需要細(xì)說。
學(xué)生介紹完題目,教師繼續(xù)講課:“這百雞題,如今歸為不定方程,大家都應(yīng)該知道,那么,羅馬國的學(xué)者丟番圖,同樣研究了這個(gè)問題,也推導(dǎo)出不定方程,并且做了詳細(xì)研究。”
“現(xiàn)在,請大家將資料翻開,翻到第三頁...”
“丟番圖不僅研究不定方程,還提出了一個(gè)數(shù)學(xué)理論,這種理論,有司命名為代數(shù)。”
“什么是代數(shù)呢?我們知道,要用數(shù)學(xué)解決一些計(jì)算問題時(shí),需要用未知數(shù)來列方程、解方程,未知數(shù)以字符x、y、表示,也就是用字符代替數(shù)字,所以名為代數(shù)。”
“大家是不是覺得這種理論很眼熟?沒錯(cuò),我們現(xiàn)在用的解題方程,其實(shí)就可以認(rèn)為是代數(shù)方程,而這位羅馬國的學(xué)者丟番圖,對代數(shù)頗有研究,大家請翻到第六頁...”
“今日要介紹的,是線性代數(shù),大家不要被這個(gè)名詞唬住了,實(shí)際上,大家在學(xué)習(xí)孫子算經(jīng)的時(shí)候,就接觸過線性代數(shù)題目,那就是雞兔同籠....”
“雞兔同籠,以線性代數(shù)的思路來解,就是一道簡單的線性代數(shù)題,現(xiàn)在,開始講解丟番圖提出的一道代數(shù)題,大家請翻到第八頁....”
教師在講臺(tái)上一邊說一邊在黑板上寫方程,學(xué)生們認(rèn)真聽著,時(shí)不時(shí)做筆記。
距離第一次科舉考試以來,過了十余年,期間,明算科的考題難度明顯提升,不僅每年都有知名學(xué)者編撰的題目選入考試題庫,又有來自羅馬國的數(shù)學(xué)題,陸續(xù)選入題庫。
皇朝和羅馬國交好,有司派學(xué)者不遠(yuǎn)萬里到羅馬國收集各類工程、數(shù)學(xué)書籍,并且研究其歷代學(xué)者的著作,然后加以翻譯,在國內(nèi)刊行。
所以這幾年來,許多羅馬國的數(shù)學(xué)理論為中原學(xué)術(shù)界所熟悉,相關(guān)知識(shí)點(diǎn)雖然大多沒有列入考試大綱,但各大期刊經(jīng)常刊載相關(guān)題目或者理論。
然后這些題目極大概率被鄉(xiāng)試、會(huì)試乃至殿試用為明算科的“附加題”。
對于廣大學(xué)子來說,但凡有點(diǎn)精力,就一定要關(guān)注期刊刊載的數(shù)學(xué)題,不然到考試時(shí)發(fā)現(xiàn)真有了這種題但自己不會(huì)做,那就悔之晚矣。
當(dāng)然,有足夠把握得滿分的考生,可以不作這“附加題”,但絕大多數(shù)考生都不敢托大,因?yàn)闆]人嫌分多,所以,各地學(xué)子也開始學(xué)習(xí)起來自羅馬國的數(shù)學(xué)題。
所幸,科舉考的附加題還不算“天書”級別的難題,只要大家平日用心做練習(xí),多聽聽州學(xué)教師的講解,做起題目來不敢說拿滿分,總是能得一些分?jǐn)?shù)的。
而大家學(xué)著學(xué)著,對羅馬國起了興趣,通過看報(bào)紙、期刊的專題報(bào)道,發(fā)現(xiàn)羅馬國歷代以來似乎也是人才輩出,有著大量先賢。
也有著宛若中原春秋戰(zhàn)國時(shí)諸子百家學(xué)術(shù)爭鳴的時(shí)代。
以數(shù)學(xué)為例,羅馬國的數(shù)學(xué)家丟番圖,就有很深的數(shù)學(xué)造詣,雖然其著作經(jīng)過翻譯后,看起來有些晦澀難懂,但是中原學(xué)者經(jīng)過認(rèn)真研究,從其理論之中大受啟發(fā)。
正所謂“他山之石可以攻玉”,研究極西之地羅馬國的數(shù)學(xué)理論,對于完善、發(fā)展中原的數(shù)學(xué)大有幫助。
而對于莘莘學(xué)子來說,各種新奇的數(shù)學(xué)理論、知識(shí)雖然加重了學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),但與此同時(shí),士族子弟的優(yōu)勢也蕩然無存。
如今的數(shù)學(xué)知識(shí),可沒有什么“家學(xué)”可以依靠,學(xué)子無論士、庶,都是在同一起跑線上學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),這個(gè)時(shí)候,誰更用功,誰就更有希望脫穎而出、金榜題名。
即便是太原王氏的子弟,只要想考科舉,就得來州學(xué)讀書學(xué)數(shù)學(xué),因?yàn)橹挥兄輰W(xué)的博士、助教,才會(huì)系統(tǒng)的教授數(shù)學(xué)知識(shí),并且針對性的講解題目。
所以,即便士、庶尊卑有別,但士族學(xué)子卻只能和庶族學(xué)子共聚一堂,聽教師授課,并且參與討論。
室外,北風(fēng)凌冽,室內(nèi),學(xué)習(xí)氣氛熱烈,教師見著上午的課程即將結(jié)束,向?qū)W生們推薦幾本參考書。
這幾年,許多極西之地的數(shù)學(xué)著作,陸續(xù)被有司引入中原,經(jīng)由中原學(xué)者翻譯并加以注釋,配上題解,由各大書社印刷出版,各州學(xué)圖書館都有收藏,可供師生借閱。
教師推薦的參考書,有一本其實(shí)算是羅馬國的數(shù)學(xué)教材,其譯名為幾何原本。
又有兩本參考書,一為拋物線求積,一為球和圓柱,后者是前者的“續(xù)作”。
這兩本書的難度有點(diǎn)大,教師建議大家量力而行,主要是看個(gè)大概以觸類旁通,開闊眼界和思路。
教師看著學(xué)生們,語重心長的說:“解數(shù)學(xué)題,最主要的是解題思路,而羅馬國的數(shù)學(xué)理論及解題思路,與中原有所不同,我們應(yīng)該加以學(xué)習(xí),多學(xué)一個(gè)本領(lǐng)。“
“他山之石,可以攻玉,大家想要金榜題名,就得多下功夫,考試時(shí)遇到附加題,做出來和做不出來,那就是榜上有名和無名的區(qū)別!”
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