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第三次见利玛窦,出了点意外。
那天下午,我在御书房里研究利玛窦送来的《原本》。虽然看不懂拉丁文,但几何图形我看得懂,而且很多定理我前世都学过——勾股定理、相似三角形、圆的性质、正多面体……翻着翻着,一种奇妙的熟悉感涌上来,像是在异国他乡突然听到了乡音。
利玛窦是来送教材扩充稿的。他花了五天时间,把那本算学入门扩充了将近一倍,加入了几何学的基础内容——点线面的定义、角的度量、三角形的性质、勾股定理的证明。
陛下请过目。他把手稿放在桌上。
我翻了几页,点了点头。写得不错,条理清晰,由浅入深,例题也选得好。
利先生,这个勾股定理的证明,你用的是欧几里得的方法?我指着其中一页问。
正是。利玛窦走到我旁边,弯腰看了一眼,欧几里得在《原本》第一卷第四十七命题中给出了此定理的证明,以面积相等之法——
朕知道一种更简洁的证明。我说着,随手拿起笔,在旁边的一张纸上画了起来。
我画了一个大正方形,边长为a+b。然后在大正方形里面画了四个全等的直角三角形,斜边为c,两条直角边分别为a和b。四个三角形围成了一个小正方形,边长为c。
大正方形的面积等于(a+b)的平方,我一边画一边说,也等于四个三角形的面积加上小正方形的面积。四个三角形的面积是4乘以二分之一ab,小正方形的面积是c的平方。所以(a+b)的平方等于2ab加c的平方。展开左边,a的平方加2ab加b的平方等于2ab加c的平方。消去2ab,得a的平方加b的平方等于c的平方。
我放下笔,看着利玛窦。
利玛窦盯着那张纸,眼睛瞪得很大。
这……这个证明……他的声音有些发干,外臣从未见过如此简洁的证明方法。陛下是从何处学来的?
朕自己想的。我面不改色地说。
这当然不是我自己想的——这是中国古代数学家赵爽在三国时期就给出的证明方法,比欧几里得的证明简洁得多。但我不能说这是一千年前一个中国人想出来的,那样太奇怪了。
利玛窦看着我的眼神变了。
不再是一个对科学感兴趣的皇帝,而是一个真正懂数学的人。
陛下的数学造诣,远超外臣想象。他说,语气里的恭维成分明显少了,真诚的成分多了。
朕只是喜欢琢磨。我笑了笑,来,利先生,朕还有几个问题想请教。
接下来的一个时辰,我和利玛窦聊了很多——从几何聊到代数,从代数聊到方程,从方程聊到……
然后,意外发生了。
我们在讨论一个关于曲线面积的问题。利玛窦画了一条抛物线,问我怎么计算抛物线下方的面积。
阿基米德用穷竭法可以算出来,他说,但过程非常繁琐。外臣一直在想,有没有更简便的方法。
我没多想,拿起笔,在纸上写了几行字。
写完之后,我才意识到自己写了什么。
那是一个积分公式。
准确地说,是抛物线y=x2从0到a的定积分——∫??x2dx=a3/3。
我用的不是中文,也不是拉丁文——是现代数学符号。积分号、上下限、dx、等号、分数线,一个不少。
完了。
我手里的笔僵在半空中,脑子里嗡的一声。
利玛窦盯着那张纸,眉头紧锁。
他看了很久。
很久很久。
大殿里安静得能听到窗外的风声,呜呜地从屋檐下掠过。自鸣钟的咔嗒声在安静中格外清晰,像是一个不知趣的旁观者在数着沉默的秒数。
陛下,利玛窦终于开口了,声音很轻,像是怕惊动什么,这些……符号……是什么意思?
他指着积分号和dx,眼睛里满是困惑。
当然困惑了。
积分符号是莱布尼茨在一百年后才发明的。dx的概念是微积分的核心,而微积分要到十七世纪下半叶才由牛顿和莱布尼茨分别独立发明。
现在是1583年。
利玛窦是十六世纪最博学的数学家之一,但他的知识体系里,根本没有微积分这个东西。
我在心里疯狂地骂自己——手贱!手贱!前世做工程做习惯了,一看到求面积的问题就条件反射地写积分,完全忘了这是十六世纪!
但我的脸上没有露出任何慌张的表情。
穿越快两年了,我的演技已经练得炉火纯青。
哦,这个啊。我放下笔,语气轻描淡写,随手画的,没什么意思。朕有时候喜欢自己发明一些符号来简化计算,不成体系,利先生不必在意。
利玛窦看着我,又看了看那张纸。
他的表情很复杂——困惑、好奇、怀疑,还有一丝我说不清的东西。
陛下,他犹豫了一下,外臣能否……将这张纸借去研究一下?
我心里咯噔了一下。
让他拿走?那张纸上写着完整的积分公式,虽然没有推导过程,但对一个数学水平达到利玛窦这个层次的人来说,光是那个符号体系就足以引发无数的联想和思考。
但如果我不让他拿走,反而会显得更可疑——一个随手画的东西,为什么不让人看?