Al-Khwarizmi — 发明代数的人
发明代数的人
公元820年前后,巴格达的一位学者完成了一部短小的论著,这部作品将悄然重组整个世界的数学。穆罕默德·伊本·穆萨·花拉子密(Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī)在阿拔斯王朝的伟大翻译与研究机构——智慧宫——任职,受哈里发马蒙的资助。他的著作Kitāb al-mukhtaṣar fī ḥisāb al-jabr wal-muqābala引入了系统化的方程解法。书名中嵌入的两个词语进入了欧洲所有语言:al-jabr演变为”代数”(algebra),而花拉子密之名被拉丁化为Algoritmi,演变为”算法”(algorithm)。此人在专业圈子之外早已被遗忘,他的词语却每天被使用数十亿次。
“算术中最简便、最实用之法,诸如人们在继承、遗赠、析产、诉讼与贸易事务中恒常所需者。”
c. 780–850 CE
约公元780年生于花剌子模(今乌兹别克斯坦或土库曼斯坦)。约公元850年卒于巴格达,其大半生的学术生涯都在伊斯兰黄金时代的阿拔斯帝国首都度过。
2
他的代数著作赐给我们”代数”一词(源自<em>al-jabr</em>,意为补全或复原)。其名字的拉丁转写——<em>Algoritmi</em>——赐给我们”算法”一词。极少有人为数学词汇贡献了如此两个根本性的术语。
2,402
他的地理论著<em>Kitāb Ṣūrat al-Arḍ</em>(《大地形象之书》)载录了2,402个地点的坐标——城市、山脉、海洋与岛屿——以伊斯兰世界收集的数据修订并扩充了托勒密二世纪的《地理学》。
12+
他的代数著作于十二世纪被译成拉丁文,此后数百年间一直是欧洲各大学的标准教材。他关于印度-阿拉伯数字的研究通过拉丁译本<em>Algoritmi de numero Indorum</em>得以传播,帮助取代了罗马数字,使现代算术成为可能。
代数学之父,”算法”一词的起源者,伊斯兰世界引入印度-阿拉伯数字的先驱
历史性事件
代数之书
花拉子密的Kitāb al-mukhtaṣar fī ḥisāb al-jabr wal-muqābala是第一部系统论述线性方程和二次方程求解的论著。此前的数学家解决的是具体问题,花拉子密创立的却是一套方法——可普遍适用的程序。该书的实用取向显而易见:专为遗产纠纷、商业交易、土地测量和法律裁决而设计。al-jabr(复原)一词描述了将等式一侧减去的项移至另一侧的运算。十二世纪此书被译成拉丁文时,al-jabr演变为algebra。
数字的语言
花拉子密关于印度数字的论著——拉丁文名为Algoritmi de numero Indorum——将印度十进位制引入伊斯兰世界,并最终传入欧洲。核心洞见是:数字的位置决定其值,而作为占位符的零使整套系统得以运转。罗马数字——MCCXLVII——计算繁琐。他所描述的印度-阿拉伯系统使笔算成为实用之道。拉丁文本的首词Algoritmi(其名的转写)进入中世纪拉丁语,成为意指”计算程序”的普通名词,进而在各语言中演变为”算法”。
智慧宫
花拉子密在Bayt al-Ḥikma——巴格达智慧宫——度过了他最富创造力的岁月,受阿拔斯王朝学识最为雄厚的统治者哈里发马蒙庇护。这一机构将希腊、波斯、印度和叙利亚文献译成阿拉伯文,并在此基础上继续发展。花拉子密与天文学家、地理学家、医师和哲学家并肩工作。他自身的著述反映了这种广博:他论及代数、印度数字、地理、天文、星盘、日晷和希伯来历法。他不是专家,他是一个时代的融合者。
历史时间线
生于花剌子模
花拉子密生于花剌子模地区——阿姆河三角洲周边,即今日乌兹别克斯坦或土库曼斯坦一带。他的名字<em>al-Khwārizmī</em>意即”来自花剌子模”。其早年生平与教育所知甚少,但该地区自八世纪中叶起已处于阿拔斯统治之下,并融入伊斯兰世界的知识网络。
抵达巴格达
巴格达于公元762年建城,是阿拔斯王朝的首都,以惊人的速度成长为地球上最大的城市之一——据部分估计,至九世纪人口已逾百万。它是伊斯兰世界的商业与知识中心。花拉子密来到此城时大约二十余岁,受巴格达云集的学者、图书馆和庇护者所吸引。
马蒙即位哈里发
在与兄弟阿明进行了一场残酷内战之后,饱读诗书的马蒙夺得哈里发之位。他的求知欲之旺盛,即便在阿拔斯统治者中亦属罕见,他扩建了智慧宫——将其从翻译机构改造为研究机构。相传马蒙曾梦见亚里士多德,后者对他说”理性即美”,此后他将弘扬希腊学问列为国家事业。
代数之书
花拉子密完成了<em>Kitāb al-mukhtaṣar fī ḥisāb al-jabr wal-muqābala</em>——《以补全与平衡之法进行计算的简明之书》。他将此书献给哈里发马蒙。该书阐述了线性方程和二次方程的六种标准形式,提供了例题解答,并收录了遗产法和测量方面的实际应用。这是第一部将代数作为独立学科而非具体已解问题集合来对待的著作。
印度数字
花拉子密撰写了一部关于印度位置数制的论著——使用九个数字与零的十进制系统。阿拉伯文原著已不存,但其十二世纪的拉丁译本以<em>Dixit Algoritmi</em>(”花拉子密说”)开篇,将印度-阿拉伯数字传入欧洲数学。这一系统使长乘法、除法和笔算比当时任何欧洲系统都高效得多。
《大地形象之书》
花拉子密的<em>Kitāb Ṣūrat al-Arḍ</em>以伊斯兰时代的数据修订了托勒密二世纪的<em>地理学</em>。书中列录2,402个地理位置的修正坐标,更新了河流、山脉、海岸线和城市的位置,并在七十余位地理学家的协助下为哈里发马蒙绘制了一幅世界地图。修正意义重大:地中海和印度洋的尺度比托勒密的估算精确得多。
马蒙辞世
哈里发马蒙在安纳托利亚出征途中辞世。继任者穆塔西姆延续了对智慧宫的庇护,花拉子密在此期间持续其研究。然而知识投入最为炽热的年代已然逝去。花拉子密大约在其庇护者之后又生活了近二十年,继续在巴格达从事天文与数学研究。
卒于巴格达
花拉子密约于公元850年卒于巴格达,确切葬地不详。其影响之深远要在数百年后方才显现——直至公元1145年切斯特的罗伯特将其代数著作译成拉丁文,直至其数字在欧洲取代罗马数字,直至二十世纪”算法”一词成为数字时代的核心概念,这一切才得以彰显。
核心人物
Caliph al-Ma'mun
第七位阿拔斯哈里发(公元813–833年在位)堪称中世纪世界求知欲最为旺盛的统治者。他扩建了智慧宫,资助大规模翻译希腊科学和哲学文献,并亲自与数学家和神学家深入交流。花拉子密将其代数著作献给马蒙,指出哈里发鼓励他写就”算术中最简便、最实用之法”。若无马蒙的庇护,花拉子密的著作或许永远不会问世,至少无从留传。
Euclid & Brahmagupta
花拉子密的成就在于综合融通。他借鉴欧几里得的几何证明(用以为其代数运算提供依据)、丢番图的算术问题解法,以及至关重要的印度数学传统——尤其是婆罗摩笈多七世纪关于十进制和零与负数运算规则的研究。他并非孤立工作,而是站在希腊、印度与波斯三大数学传统的交汇之处——在此汇流中,构建出崭新的事物。
Al-Khwarizmi的历史遗产
花拉子密遗产的讽刺之处在于其隐而不见。几乎没有人在使用”算法”一词时知晓它的来历。更少人知道,他们在学校学的代数,直接源于九世纪巴格达一本为解决遗产纠纷而写的简短实用手册。他的名字——被讹化、被拉丁化,最终被剥离了语境——变成了一个技术术语。他的方法成为有史以来每台计算机所执行的每一次运算的基础。
他不寻求不朽,只寻求实用。在其代数著作的开篇,他写道,他汇编了”算术中最简便、最实用之法,诸如人们在继承、遗赠、析产、诉讼与贸易事务中恒常所需者。”一位务实的人,解决务实的问题——在此过程中,构筑了现代数学的架构。
用他自己的话读他的故事——第一人称ePub跟随花拉子密从花剌子模到巴格达,再到智慧宫,见证那些悄然改变世界的著作的诞生。
获取完整第一人称传记
以 Al-Khwarizmi 本人的声音阅读其传记——八章电影感十足的第一人称叙事。