即使未加說明,對于二元一次方程ax+by+c=0(a、b、c為常數,且a≠0,b≠0),我們一般也能達成默契:a、b、c是代表常數的字母,而x和y是兩個變量。
這種書寫規則從何而來呢?
笛卡爾在他的著作《幾何學》中,首次提出了一個數學符號約定:使用字母表開頭的小寫字母(如 a、 b、 c)來表示已知量,而使用字母表末尾的小寫字母(如x、 y、z)來表示未知量。這個約定后來成為代數學中的一個標準做法。那么,為什么選擇x、 y、z來表示未知數呢?這要從波斯數學家阿爾·花剌子模說起。
阿爾·花剌子模(Al-Khwarizmi,約780年—850年)是一位廣受歡迎的數學家、天文學家、地理學家。他在825年左右寫成的《代數學》是第一本解決一次方程及一元二次方程的系統著作,明確提出了代數、已知數、未知數、根、移項、集項、無理數等一系列概念,以其邏輯嚴密、系統性強、通俗易懂和聯系實際等特點被奉為代數教科書的鼻祖,為代數學的發展提供了方向。從此以后,方程的解法作為代數學的基本特征被長期保持下來。
11世紀,阿爾·花剌子模的書傳入歐洲,給當地帶來了小數和代數的概念,也為今天的計算機技術打下了基礎。阿爾·花剌子模用“shayun”這個阿拉伯詞來表示方程中的未知數。西班牙人想把它翻譯成自己的語言,但一些阿拉伯語的發音根本無法用當地語言來表示。其中一個便是“SH”的發音,它也是阿拉伯語中“ shayun”的一部分,但西班牙語里沒有“SH”這個發音,他們就借用希臘語中κ?πα 中“κ”(chi)來代替這個字符的發音,后來又將希臘字母“κ”翻譯成拉丁文,簡單替換成拉丁字母“x”。于是,字母“x”成為眾所周知的未知數。
歐洲人把阿爾·花剌子模的名字Al-Khwarizmi拉丁化,稱之為Gurismo或Algorithm。gurismo的意思是十進位數,而algorithm則成為計算機領域的行話——“算法”的詞源,這也是為了紀念阿爾·花剌子模。隨著計算機的普及,科學家不斷開發出復雜算法用于解決各類問題,不斷發明新奇的應用軟件,最終改變了世界。
(作者單位:江蘇省南京市鼓樓實驗中學)