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思想

代数

Algebra

一门以“移项”为名的学问,作者写它是为了帮人分遗产。

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以符号与运算规则处理未知量的数学分支。其名出自花拉子米约820年所著《还原与对消计算书》中的“al-jabr”(还原,指移项)。该书把二次方程归为六种标准型,给出通用解法并以几何论证其正确,是第一部把“解方程”作为独立学科系统处理的著作。其拉丁译本于12世纪进入欧洲,algebra 与 algorithm(源自作者之名)两词由此而来。

年代
约820—1600年
地点
巴格达→安达卢斯→拉丁欧洲
文明
伊斯兰世界、南亚、希腊—罗马
领域
数学与计算、自然哲学与科学方法

我作此书,取算术中最简易而最有用者,以应人们在继承、遗产、分割、诉讼与贸易中日常所需。

—— 花拉子米《还原与对消计算书》序(约820)
花拉子米《还原与对消计算书》的抄本书页(1342年抄本,牛津博德利图书馆藏 MS Huntington 214),以几何图形证明两个二次方程的解法。全书不用一个符号,代数最初是用文字叙述的。
花拉子米《还原与对消计算书》的抄本书页(1342年抄本,牛津博德利图书馆藏 MS Huntington 214),以几何图形证明两个二次方程的解法。全书不用一个符号,代数最初是用文字叙述的。Muḥammad ibn Musa al-Khwarizmi,公有领域,维基共享资源 来源
以算板、几何拼块与补方图表现早期代数方法。
AI 复原想象图以算板、几何拼块与补方图表现早期代数方法。AI 生成图像,仅作示意

历史

花拉子米供职于巴格达智慧宫,约820年撰《还原与对消计算书》。书名中的两个动作即其方法核心:al-jabr(还原)指把方程一侧的负项移至另一侧使之为正,al-muqābala(对消)指两侧同类项相消。他将一次与二次方程归纳为六种标准形式(因当时不用负数,故不能合为一式),对每型给出可机械执行的解法步骤,再以正方形与矩形的面积图示证明其成立,代数与几何在此互为担保。全书没有一个符号,未知数称“事物”(shayʼ),平方称“财产”(māl),方程与解全以文字写出,故称“修辞代数”。此书与他关于印度数字算术的另一部著作一同经12世纪的拉丁翻译进入欧洲:前者给了欧洲 algebra 一词,后者的作者名 al-Khwarizmi 在拉丁语中讹为 algorismi,最终成了 algorithm。至于代数的思想来源,则不止一处:丢番图的《算术》处理不定方程的特解,婆罗摩笈多(628年)已系统使用负数并给出二次方程解法,花拉子米的贡献在于把这些散落的技艺整理成一门可教、可用、有证明的学科。

史论

“谁发明了代数”是个问错了的问题。丢番图有方程而无一般解法,婆罗摩笈多有解法而未成体系,花拉子米把它做成了学科。这是三种不同的工作,不宜看作接力赛的三棒。代数的形成本身就是跨文明的,印度与希腊的贡献都不可或缺,把它系于任何单一文明名下都要削足适履。还有一点常被忽视。花拉子米在序言里说得明白,他写这书是为了处理继承、分割与贸易;伊斯兰继承法的份额计算相当繁复,正是这类日常的、法律的、商业的需求把一门抽象学问逼了出来。

关联

前因3

参考文献

考据说明证据较充分