試閱
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愛上數學─悠遊數學世界的20個趣味故事
明明來自印度的阿拉伯數字
數學的發祥地
「爺爺,陪我一起去買牛奶嘛。」菲洛邊拉著祖父的家居服衣袖邊說,嘴裡之前媽媽給他吃的巧克力已經開始溶化了。
「什麼?怎麼了?要去拿茶杯?」祖父沒聽清楚他說什麼,如此問道。「我人在廚房,要拿茶杯幹麼去外面呢?」
「是牛奶啦,爺爺,不是茶杯!你快點嘛。」
在菲洛的催促下,祖父急急忙忙換上外出穿的上衣,菲洛則繼續大叫大嚷,話也沒說清楚,就把祖父推進了電梯。
「喔,是牛奶啊,我知道了,是牛奶!我聽見了啦,我的耳朵可一點都不差喔。」祖父一邊扣著上衣的釦子,一邊還不忘提醒菲洛。
祖父是退休多年的數學老師,大家看他的反應就知道,他多少有點耳背,不過按照他自己的說法,這種「輕度重聽」全是他所教過的四千八百位學生造成的。因為這些學生,在祖父任教的這四十年間,不斷舉手扯著喉嚨說:「老師,我聽不懂,請再說一遍!」
每次提起這四十年所教的四千八百位學生,祖父總是心有所感,眼角泛光,然後摘下眼鏡,突然拋出一個問題:「四十年教了四千八百位學生,請問一年教幾位學生?」
沒錯!祖父雖然是祖父,卻更像是老師,怎麼都改不掉問問題、考學生的習慣。時間對祖父來說,其實已經停擺在學校對他說:「您年紀到了,請退休回家好好享清福吧!」的那一個苦澀的日子。但是,學校的種種回憶始終停留在他心底,因此他到現在還是脫不了好為人師的習性,結果我們一家人就落得被迫扮演祖父的學生的下場。不過,光是家人還不夠,有時祖父還會對外人大小聲。譬如有一天,我們走進一家擠滿了客人的麵包店,店內人聲鼎沸嘈雜,祖父突然舉起食指放到嘴唇上,我正狐疑,不知道他要做什麼,就聽到他用嚴格的命令語氣說:「噓……大家安靜!」
所有的人一齊轉頭看我們,沒有一個例外。我好想拔腿溜走,因為我知道接下來祖父會說:「來,大家各就各位!」
在我們家,這兩大命令總是一前一後成對出現的。
說起菲洛,他是我八歲的弟弟,全名叫菲力普,他是那種瘦巴巴的小孩,長著像田鼠一般的大門牙,手上總是髒兮兮的沾著螢光筆痕或黏土。祖父給菲洛取了一個諢名,叫「等等洗」。為什麼這樣叫他呢?因為不管爸爸媽媽催他洗澡多少次,他總是說:「等等我就去洗,等等我就去洗……」可是,一個人怎麼可能同時做兩件事呢?而這個「等等」似乎是一種無法完成的永恆,因為結果他總是沒去洗澡。
祖父和弟弟很合得來,他們倆經常泡在廚房裡,在爐子邊攪拌鍋裡的食物,做出色香味美的一級棒料理。祖父曾經歷過戰爭,嚐過肚子餓卻沒有食物可吃的滋味,因此常說廚房是一個家最溫暖的地方。我們在外面隱隱約約可以聽見他們邊拿餐具邊斷斷續續說話的聲音。
祖父除了想把菲洛訓練成了不起的廚師之外,他還有另一個大夢,就是希望培養菲洛成為天才數學家。自從我跟祖父說,我喜歡藝術勝於科學的那一天起,他似乎就放棄了我,不過那並不表示從此他就不再諄諄誘導我了,因為只要逮到機會,他就會露出奇特的表情對我說:「你可千萬別忘了,數學也是一種藝術啊。」
去買牛奶的那天早上,他們倆從牛奶店回來之後,就窩在廚房裡吃早餐。我聽見弟弟說話的聲音,好像在說某個人用一大堆的零錢來買牛奶。那個人叫穆罕默德,他天天守在學校附近的紅綠燈旁,看見車子停下,就走上前去幫忙擦車窗賺錢。
菲洛很擔心的說:「那個人是從哪兒來的啊?他說的好像是外國話耶……那些人是不是都很窮啊?為什麼會這樣呢?」
祖父身為優秀的老師,不管碰到什麼問題,向來是當仁不讓、有問必答。他回答弟弟說:「穆罕默德是哪一國人,我也不確定,但他一定是阿拉伯人。至於你問阿拉伯人是不是都很窮,我只能說,來義大利的阿拉伯人的確都很窮,因為他們國家有很多窮人。」
菲洛聽了這話,非常難過,祖父看了連忙說:「不過以前並不是這樣的。阿拉伯世界也曾經歷過比義大利更豐饒而文明的時代。」
說完,祖父深深嘆了一口氣。
事情發展到這個階段,祖父會變成什麼樣,我不用看也知道。他會滿臉正經,不管正在做什麼事,或是吃多好吃的東西,都會暫時擱在一邊。沒錯,他又恢復了老師本色。碰到這種時候,我會閉上眼睛,微笑著等待。不過祖父不用我等,馬上就開口說了非常有趣的故事和比喻,希望把他心愛的徒弟引入科學知識這個充滿魅力的曲徑中。
「其實啊……」喔,對了,其實祖父的這些話,以前也總是讓我充滿期待。「其實啊,我們現在每天用來計算或是解決問題的數字,正是阿拉伯人傳授給我們的。在這之前,歐洲是使用羅馬數字,不管用來計算什麼都非常麻煩。」說到這兒,祖父乾咳了幾聲,想必是在思考有沒有什麼簡單易懂的例子可以舉。
「對了,就像我們倆煮菜的時候,用柴火而不用瓦斯爐一樣!來,我們來更仔細的說說這件事。」
我猜這時候菲洛一定是手裡拿著茶杯,嘴巴張得大大的,直到故事進入高潮,才把嘴裡的食物吞下去。菲洛向來是這樣,一旦要走進那條美麗卻艱險的數學小徑時,就會忘記其他所有的事。
祖父以前教的學生年紀比較大,所以他也曾猶豫過,不知道該教菲洛什麼東西。不過菲洛小是小,對圖表之類的東西倒是挺熟悉的,而且總是目不轉睛的看著祖父,好像海綿似的,你說什麼他都照單全收,因此祖父這個當老師的,可以百分之百的確定自己的小徒弟到底聽懂了沒有,然後繼續往下講。
祖父常對我說:「重要的地方啊,菲洛可都聽懂了。」事實也的確如此。
廚房繼續傳來祖父的聲音:「葛拉茲老師教你的1,2,3……,10,11等等數字,叫做自然數,是印度人發明的。不過在這種數字發明之前,已經有別種表示東西數量的體系了,也就是羅馬人使用的方法,不過就像我剛才說過的,比起自然數,這種方法實在乏善可陳。
「事情發生在西元七七三年,當時有幾位印度使節來到阿拉伯帝國的首都巴格達,將一個用新的計數法做成的天文學計算表獻給國王當禮物。國王聰明機敏,馬上領悟到這個禮物有多珍貴,迅速召集了全國一流的數學家,要他們在國內推廣這個新方法。其中最優秀的一位數學家名叫阿爾‧花剌子模(Mohammad Al Khwarizmi),約在七十年後出版了兩本書,其中一本就在解釋這種印度數字的寫法與計算法。這本書很受商人們喜愛,因為只要能幫助他們賺錢,任何事情他們都會迫不及待的吸收接納。結果,這些在地中海周邊旅行遷徙的商人,就將這種新方法傳播了出去。」
祖父心滿意足的說完之後,又提高音量下了結論:
「不過,這個印度計算法最大的受益人,不是別人,而是阿爾‧花剌子模本人。」
「為什麼呢?是他的書賣了很多錢嗎?」菲洛語帶驚訝的問。
「不,他得到的東西遠比錢還有價值,這本書使他成為不朽。」
菲洛嚥了兩口口水,用顫抖的聲音問:「那是說,他永遠不會死嗎?……像超人那樣……」
「不對、不對,不朽不是那個意思!」祖父想自己可能說得太誇張了,立刻進一步解釋道:「嗯……舉例來說,現在這裡……啊,對了,就像你媽媽的食譜!」祖父從冰箱前的置物架上取出一本書,打開「熱可可的作法」那一頁。
「你看,這裡一五一十的記載著你最喜歡喝的飲料該怎麼做。而該怎麼計算,其實也需要有這類的食譜。葛拉茲老師教你們的加法或減法,就是從阿爾‧花剌子模寫的那本教阿拉伯人如何計算的書上學來的。你記不記得媽媽和朋友聊天的時候,說她做通心粉完全是參考阿爾道吉(義大利著名食譜作家)的書?我們也可這樣說,做乘法或除法的人,也都是參考阿爾‧花剌子模的書。
「而他的名字,特別是當愈來愈多的外國人知道他的名字之後,慢慢就被唸成了『阿克里斯姆』(alkurismi),後來又變成了『阿葛里茲』(algorithm),最後逐漸成為一個有特定意義的字,表示『演算法』而被納入字典中。也就是說,你所講的那個窮得幫人家擦車窗的男孩,他著名的祖先如今還活在我們每天的語言中呢!」
數學的發祥地
「爺爺,陪我一起去買牛奶嘛。」菲洛邊拉著祖父的家居服衣袖邊說,嘴裡之前媽媽給他吃的巧克力已經開始溶化了。
「什麼?怎麼了?要去拿茶杯?」祖父沒聽清楚他說什麼,如此問道。「我人在廚房,要拿茶杯幹麼去外面呢?」
「是牛奶啦,爺爺,不是茶杯!你快點嘛。」
在菲洛的催促下,祖父急急忙忙換上外出穿的上衣,菲洛則繼續大叫大嚷,話也沒說清楚,就把祖父推進了電梯。
「喔,是牛奶啊,我知道了,是牛奶!我聽見了啦,我的耳朵可一點都不差喔。」祖父一邊扣著上衣的釦子,一邊還不忘提醒菲洛。
祖父是退休多年的數學老師,大家看他的反應就知道,他多少有點耳背,不過按照他自己的說法,這種「輕度重聽」全是他所教過的四千八百位學生造成的。因為這些學生,在祖父任教的這四十年間,不斷舉手扯著喉嚨說:「老師,我聽不懂,請再說一遍!」
每次提起這四十年所教的四千八百位學生,祖父總是心有所感,眼角泛光,然後摘下眼鏡,突然拋出一個問題:「四十年教了四千八百位學生,請問一年教幾位學生?」
沒錯!祖父雖然是祖父,卻更像是老師,怎麼都改不掉問問題、考學生的習慣。時間對祖父來說,其實已經停擺在學校對他說:「您年紀到了,請退休回家好好享清福吧!」的那一個苦澀的日子。但是,學校的種種回憶始終停留在他心底,因此他到現在還是脫不了好為人師的習性,結果我們一家人就落得被迫扮演祖父的學生的下場。不過,光是家人還不夠,有時祖父還會對外人大小聲。譬如有一天,我們走進一家擠滿了客人的麵包店,店內人聲鼎沸嘈雜,祖父突然舉起食指放到嘴唇上,我正狐疑,不知道他要做什麼,就聽到他用嚴格的命令語氣說:「噓……大家安靜!」
所有的人一齊轉頭看我們,沒有一個例外。我好想拔腿溜走,因為我知道接下來祖父會說:「來,大家各就各位!」
在我們家,這兩大命令總是一前一後成對出現的。
說起菲洛,他是我八歲的弟弟,全名叫菲力普,他是那種瘦巴巴的小孩,長著像田鼠一般的大門牙,手上總是髒兮兮的沾著螢光筆痕或黏土。祖父給菲洛取了一個諢名,叫「等等洗」。為什麼這樣叫他呢?因為不管爸爸媽媽催他洗澡多少次,他總是說:「等等我就去洗,等等我就去洗……」可是,一個人怎麼可能同時做兩件事呢?而這個「等等」似乎是一種無法完成的永恆,因為結果他總是沒去洗澡。
祖父和弟弟很合得來,他們倆經常泡在廚房裡,在爐子邊攪拌鍋裡的食物,做出色香味美的一級棒料理。祖父曾經歷過戰爭,嚐過肚子餓卻沒有食物可吃的滋味,因此常說廚房是一個家最溫暖的地方。我們在外面隱隱約約可以聽見他們邊拿餐具邊斷斷續續說話的聲音。
祖父除了想把菲洛訓練成了不起的廚師之外,他還有另一個大夢,就是希望培養菲洛成為天才數學家。自從我跟祖父說,我喜歡藝術勝於科學的那一天起,他似乎就放棄了我,不過那並不表示從此他就不再諄諄誘導我了,因為只要逮到機會,他就會露出奇特的表情對我說:「你可千萬別忘了,數學也是一種藝術啊。」
去買牛奶的那天早上,他們倆從牛奶店回來之後,就窩在廚房裡吃早餐。我聽見弟弟說話的聲音,好像在說某個人用一大堆的零錢來買牛奶。那個人叫穆罕默德,他天天守在學校附近的紅綠燈旁,看見車子停下,就走上前去幫忙擦車窗賺錢。
菲洛很擔心的說:「那個人是從哪兒來的啊?他說的好像是外國話耶……那些人是不是都很窮啊?為什麼會這樣呢?」
祖父身為優秀的老師,不管碰到什麼問題,向來是當仁不讓、有問必答。他回答弟弟說:「穆罕默德是哪一國人,我也不確定,但他一定是阿拉伯人。至於你問阿拉伯人是不是都很窮,我只能說,來義大利的阿拉伯人的確都很窮,因為他們國家有很多窮人。」
菲洛聽了這話,非常難過,祖父看了連忙說:「不過以前並不是這樣的。阿拉伯世界也曾經歷過比義大利更豐饒而文明的時代。」
說完,祖父深深嘆了一口氣。
事情發展到這個階段,祖父會變成什麼樣,我不用看也知道。他會滿臉正經,不管正在做什麼事,或是吃多好吃的東西,都會暫時擱在一邊。沒錯,他又恢復了老師本色。碰到這種時候,我會閉上眼睛,微笑著等待。不過祖父不用我等,馬上就開口說了非常有趣的故事和比喻,希望把他心愛的徒弟引入科學知識這個充滿魅力的曲徑中。
「其實啊……」喔,對了,其實祖父的這些話,以前也總是讓我充滿期待。「其實啊,我們現在每天用來計算或是解決問題的數字,正是阿拉伯人傳授給我們的。在這之前,歐洲是使用羅馬數字,不管用來計算什麼都非常麻煩。」說到這兒,祖父乾咳了幾聲,想必是在思考有沒有什麼簡單易懂的例子可以舉。
「對了,就像我們倆煮菜的時候,用柴火而不用瓦斯爐一樣!來,我們來更仔細的說說這件事。」
我猜這時候菲洛一定是手裡拿著茶杯,嘴巴張得大大的,直到故事進入高潮,才把嘴裡的食物吞下去。菲洛向來是這樣,一旦要走進那條美麗卻艱險的數學小徑時,就會忘記其他所有的事。
祖父以前教的學生年紀比較大,所以他也曾猶豫過,不知道該教菲洛什麼東西。不過菲洛小是小,對圖表之類的東西倒是挺熟悉的,而且總是目不轉睛的看著祖父,好像海綿似的,你說什麼他都照單全收,因此祖父這個當老師的,可以百分之百的確定自己的小徒弟到底聽懂了沒有,然後繼續往下講。
祖父常對我說:「重要的地方啊,菲洛可都聽懂了。」事實也的確如此。
廚房繼續傳來祖父的聲音:「葛拉茲老師教你的1,2,3……,10,11等等數字,叫做自然數,是印度人發明的。不過在這種數字發明之前,已經有別種表示東西數量的體系了,也就是羅馬人使用的方法,不過就像我剛才說過的,比起自然數,這種方法實在乏善可陳。
「事情發生在西元七七三年,當時有幾位印度使節來到阿拉伯帝國的首都巴格達,將一個用新的計數法做成的天文學計算表獻給國王當禮物。國王聰明機敏,馬上領悟到這個禮物有多珍貴,迅速召集了全國一流的數學家,要他們在國內推廣這個新方法。其中最優秀的一位數學家名叫阿爾‧花剌子模(Mohammad Al Khwarizmi),約在七十年後出版了兩本書,其中一本就在解釋這種印度數字的寫法與計算法。這本書很受商人們喜愛,因為只要能幫助他們賺錢,任何事情他們都會迫不及待的吸收接納。結果,這些在地中海周邊旅行遷徙的商人,就將這種新方法傳播了出去。」
祖父心滿意足的說完之後,又提高音量下了結論:
「不過,這個印度計算法最大的受益人,不是別人,而是阿爾‧花剌子模本人。」
「為什麼呢?是他的書賣了很多錢嗎?」菲洛語帶驚訝的問。
「不,他得到的東西遠比錢還有價值,這本書使他成為不朽。」
菲洛嚥了兩口口水,用顫抖的聲音問:「那是說,他永遠不會死嗎?……像超人那樣……」
「不對、不對,不朽不是那個意思!」祖父想自己可能說得太誇張了,立刻進一步解釋道:「嗯……舉例來說,現在這裡……啊,對了,就像你媽媽的食譜!」祖父從冰箱前的置物架上取出一本書,打開「熱可可的作法」那一頁。
「你看,這裡一五一十的記載著你最喜歡喝的飲料該怎麼做。而該怎麼計算,其實也需要有這類的食譜。葛拉茲老師教你們的加法或減法,就是從阿爾‧花剌子模寫的那本教阿拉伯人如何計算的書上學來的。你記不記得媽媽和朋友聊天的時候,說她做通心粉完全是參考阿爾道吉(義大利著名食譜作家)的書?我們也可這樣說,做乘法或除法的人,也都是參考阿爾‧花剌子模的書。
「而他的名字,特別是當愈來愈多的外國人知道他的名字之後,慢慢就被唸成了『阿克里斯姆』(alkurismi),後來又變成了『阿葛里茲』(algorithm),最後逐漸成為一個有特定意義的字,表示『演算法』而被納入字典中。也就是說,你所講的那個窮得幫人家擦車窗的男孩,他著名的祖先如今還活在我們每天的語言中呢!」