改变世界的未知数

2024-08-08 00:00:00万广磊
初中生世界·七年级 2024年6期

即使未加说明,对于二元一次方程ax+by+c=0(a、b、c为常数,且a≠0,b≠0),我们一般也能达成默契:a、b、c是代表常数的字母,而x和y是两个变量。

这种书写规则从何而来呢?

笛卡尔在他的著作《几何学》中,首次提出了一个数学符号约定:使用字母表开头的小写字母(如 a、 b、 c)来表示已知量,而使用字母表末尾的小写字母(如x、 y、z)来表示未知量。这个约定后来成为代数学中的一个标准做法。那么,为什么选择x、 y、z来表示未知数呢?这要从波斯数学家阿尔·花剌子模说起。

阿尔·花剌子模(Al-Khwarizmi,约780年—850年)是一位广受欢迎的数学家、天文学家、地理学家。他在825年左右写成的《代数学》是第一本解决一次方程及一元二次方程的系统著作,明确提出了代数、已知数、未知数、根、移项、集项、无理数等一系列概念,以其逻辑严密、系统性强、通俗易懂和联系实际等特点被奉为代数教科书的鼻祖,为代数学的发展提供了方向。从此以后,方程的解法作为代数学的基本特征被长期保持下来。

11世纪,阿尔·花剌子模的书传入欧洲,给当地带来了小数和代数的概念,也为今天的计算机技术打下了基础。阿尔·花剌子模用“shayun”这个阿拉伯词来表示方程中的未知数。西班牙人想把它翻译成自己的语言,但一些阿拉伯语的发音根本无法用当地语言来表示。其中一个便是“SH”的发音,它也是阿拉伯语中“ shayun”的一部分,但西班牙语里没有“SH”这个发音,他们就借用希腊语中κάπα 中“κ”(chi)来代替这个字符的发音,后来又将希腊字母“κ”翻译成拉丁文,简单替换成拉丁字母“x”。于是,字母“x”成为众所周知的未知数。

欧洲人把阿尔·花剌子模的名字Al-Khwarizmi拉丁化,称之为Gurismo或Algorithm。gurismo的意思是十进位数,而algorithm则成为计算机领域的行话——“算法”的词源,这也是为了纪念阿尔·花剌子模。随着计算机的普及,科学家不断开发出复杂算法用于解决各类问题,不断发明新奇的应用软件,最终改变了世界。

(作者单位:江苏省南京市鼓楼实验中学)