徐菊萍
万物皆有联系
徐菊萍
你是否会遇到这样的怪事:两个看似互不相干的事物,却被同一个奇异的结果紧密联系在一起.数学,就有这样的魅力,比如a2+b2表示点(a,b)到原点距离的平方,也可以表示边长为a、b的正方形的面积和.数学是一门通用语言,是跨越空间与时间的通道.下面我们要讲述的几个相似的问题,就发生在不同的民族,不同的地区,不同的时间里……
1858年,一个叫莱因特的英国人得到了一部古代手稿.这部手稿出土于古埃及首都的废墟里,这是一份埃及僧侣阿默士(Ahmes,约公元前1700~前1100年期间)撰写的古老的数学文献,后来人们称这本书叫《莱因特纸草书》.
《莱因特纸草书》一部分
书中共有 85个数学问题,其中,最有名的是第 79题:给出了 5个数:“7、49、343、2401、16807”.在这些数的旁边依次有“人、猫、老鼠、大麦、量器”等字样.
第79题原文
这道题究竟是什么意思呢?
著名数学史专家康托尔经研究认为:“有7个人,每人养了7只猫,每只猫吃7只老鼠,每只老鼠吃7棵麦穗,每棵麦穗可以长成7个量器的大麦,问各有多少?”这就是说,这5个数就是这个问题的答案.
这5个数有一个很奇特的性质:都是7的各次幂,7、49、343、2401、16807分别是71、72、73、74、75.
有趣的是,在莱因特纸草书出土之前600多年,有位叫斐波拉契的意大利数学家,曾编了一道与这题非常相似的数学题:“7位老太太一起到罗马去,每人有7匹骡子,每匹骡子驮7个口袋,每个口袋盛7个面包,每个面包有7把小刀,每把小刀有7个刀鞘.问各有多少?”
更有趣的是,比斐波拉契还早几百年,我国古代书籍里也记载了一道很相似的题目:“今有出门望九堤,堤有九木,木有九枝,枝有九巢,巢有九禽,禽有九雏,雏有九毛,毛有九色.问各几何?”
这类问题,在19世纪初又以歌谣体出现在算术书中:
“我赴圣地爱弗西,
途遇妇女数有七,
一人七袋手中提,
一袋七猫数整齐,
一猫七子紧相依,
妇与布袋猫与子,
几何同时赴圣地?”
此外,俄罗斯民间也流传着一首歌谣:“路上走着7个老汉,每人手里拿着7根竹竿,每根竹竿上有 7个枝丫,每个枝丫上挂着7只竹篮,每只竹篮里有 7个竹笼,每个竹笼里有7只麻雀.总共有多少只麻雀?”
古代数学瑰宝真可谓精彩纷呈,同一个数学问题又可以流转在不同的时空,真可算是数学奇观!
(作者单位:南京师范大学附属苏州石湖中学)