代数传奇
2017-01-07刘玮
刘玮
“韦达记录整理的一元三次方程解法是由代数奇人塔尔塔利亚得到的,想了解他吗?走!”
皓天和鹏飞戴上虚拟头盔,他们一起来到1512年的一个小城——意大利的布里西亚。这里硝烟弥漫,法意战争正在进行。
静谧的清晨,邮差丰坦那与往日一样挎着宽大的邮包走在大街上,身后跟着他十二岁的儿子尼克拉·丰坦那。突然,人们喊叫起来,疯狂地从街道另一头跑了过来。
“快跑!法国人打进来了,快去教堂躲一躲!”
父亲拽着小丰坦那的手一起随着人流朝教堂跑去,眼看快到教堂了,穷凶极恶的法国士兵根本不顾教堂是神圣之地,嚎叫着也追了过来,见人就砍,手无寸铁的市民一个个倒在血泊中。
小丰坦那瞥见刀光一闪,父亲便扑倒在教堂门前的台阶上,他傻傻地站在那里,可已无人性的士兵并没有放过这个孩子,锋利的马刀向他的左脸斜劈下来,划过嘴巴直达下颌。小丰坦那倒在了父亲身旁……
法国士兵一阵扫荡,扬长而去。一切归复静谧,死一般的寂静。闻讯赶来的母亲找到了奄奄一息的小丰坦那。那道可怕的伤口并没有夺走孩子顽强的生命,但是在这兵荒马乱的年代,去哪儿治疗创伤呢?聪明的母亲想起了狗总是用舌头舔伤口的,于是,她也试着用舌头舔那道深深的刀痕。奇迹发生了,小丰坦那幸运地活了下来,但他的嘴巴、下颌被砍裂,舌头也被劈开,虽然痊愈,却从此言语不清,成了口吃者。
“妈妈!他……他……他们都叫我塔尔塔利亚。”
“塔尔塔利亚!这名字也挺好的,这是街坊邻居们善意地给你这个幸存者起的绰号。”其实,妈妈心里当然知道“塔尔塔利亚”是“结巴”的意思。时间一久,尼克拉·丰坦那这个名字就自然而然地被尼克拉·塔尔塔利亚替代了。
母亲含辛茹苦地养育塔尔塔利亚,尽管家贫买不起纸张,她还是想方设法教他在一些旧石板上写字、算数。很快,她已经教不了聪明的塔尔塔利亚了,就给他找了份在学校里打杂的零工,这下塔尔塔利亚有机会接触教师和图书了。勤奋坚强的塔尔塔利亚学问大有长进,他不仅学会了拉丁文和希腊文,而且对数学特别感兴趣,还有了许多独到的见解。
塔尔塔利亚成人后,为克服言语上的困难,极力矫正口吃,终于成为了一名教师,先后在布里西亚、威尼斯等地讲授数学。
1530年,布里西亚中学的一位同仁向塔尔塔利亚提了两个解一元三次方程的问题:
(1) x3 + 3x2 = 5
(2) x3 + 6x2 + 8x = 1000
关于求一般一元三次方程的根,意大利数学家帕西奥认为,这是一个与化圆为方一样不可解的问题。但塔尔塔利亚并没有被这个断言吓倒,而是下定决心一试。经过不懈的努力,他终于解得这两个方程的实数根。
塔尔塔利亚能解一元三次方程的消息不胫而走,威尼斯大学的数学权威安托尼奥·菲俄得知后十分震怒。原来,菲俄的老师费罗曾从阿拉伯人手中得到一部算书,其中提到某些类型的一元三次方程的解法,经过悉心研究,颇有所得。费罗临终时将毕生探索的心得传给了菲俄。费罗去世后,菲俄便自认为是天下掌握一元三次方程解法的唯一之人了。没想到这半路杀出了个程咬金,菲俄决定向塔尔塔利亚挑战,相约进行公开“决斗”。
双方约定于1535年2月22日在意大利米兰的一所教堂进行竞赛,这是数学史上最早的竞赛。也因这次竞赛,之后在欧洲便盛行“数学擂台”。数学家每有新发现,一般都秘而不宣,待机向人提出挑战。其方法是双方请出公证人,代管双方提交的数额相等的押金,比赛时双方提出相同数量的数学问题,要求对方解答,在规定时间解出并且成绩较好者获得全部押金。
塔尔塔利亚素闻菲俄师出费罗,起初有些胆怯,但又想到离“决斗”日期还有一段时间,遂重新开始钻研。他常常彻夜不眠,却一无所获。眼看竞赛日期一天天迫近,塔尔塔利亚心急如焚,惶惶不安。2月12日夜里,他又伏案研究直到黎明,仍然一无所得,他头昏脑沉,就步出室外,伸出双臂,想呼吸一下新鲜空气。突然间,他豁然开朗,焦虑与疲劳一扫而光。
1535年的2月22日,米兰那所教堂里人满为患,挤满了观看竞赛的人,热闹非凡。塔尔塔利亚和菲俄各给对方出了30道解一元三次方程的难题,约定解得多、解得快者为胜。塔尔塔利亚利用他的变换方法和公式在两个小时之内解对了所有的题,而菲俄一道题都没解出来,塔尔塔利亚以30∶0的比分大获全胜。
塔尔塔利亚获胜的消息被迅速传播开来,崭露头角的他成了当时的新闻人物。
人们要求公布解法,他却守口如瓶,一概拒绝,表示将在未来他的专著里披露,然而他这一计划却被本国的另一位奇人打乱了……