勾股定理是我们在平面几何中学过的最基本的一个定理了,但是相信很多人都听说过,在西方国家,勾股定理并不叫勾股定理,而是叫做“毕达哥拉斯定理”(Pythagorean Theorem),是以古希腊著名哲学家毕达哥拉斯(Pythagoras)的名字命名的。于是我就在网上看到不少论调,有人建议遵循国际通行标准,我们自己的教材上也应该改叫毕达哥拉斯定理,那么是否有这个必要呢?
先来简单的说一下这两个名称的来源。在我国,公元前1世纪左右编写的《周髀算经》中记录西周初年数学家商高与周公的一段对话。商高说:
“故折矩,勾广三,股修四,经隅五。”
意思是当直角三角形两直角边分别为3和4的时候,它的斜边就是5,这实际上是勾股定理的一组特例。
公元3世纪,数学家赵爽对《周髀算经》内的勾股定理作出了注释,在里面给出了勾股定理的详细证明。因此中国人就把这个定理称为“勾股定理”。
而在西方,古巴比伦人很早以前就知道了勾股定理。公元前6世纪左右,古希腊诞生了一位非常伟大的哲学家、数学家——毕达哥拉斯(Pythagoras),他用演绎法证明了勾股定理,从此西方人就把它叫做“毕达哥拉斯定理”。据说毕达哥拉斯本人对这一成就非常自豪,甚至还杀了100头牛庆祝,因此它也被称为“百牛定理”。
可以看出,之所以会出现中外名称不同,是因为中国人和西方人各自独立的发现了这个定理,因此会按照自己习惯的命名法来称呼。这与近代以来都是由西方人先发现定理,然后中国人再引进是不同的。
因此,我们管它叫勾股定理,有着自身的合理性。但是是否有必要将其按照国际标准改为“毕达哥拉斯定理”呢?我认为是没有必要的。
数学是最严谨的一门学科,同一个概念或定理,在同一门语言中必须有统一的名字。推理是数学的安身立命之本,名称前后矛盾,推理就会产生混乱,数学就无法发展,这就是为什么数学中要用形式语言代替自然语言的原因。
当然我强调的是在同一门语言中,如果是两门语言的话,那名称自然会有不同。只要在同一门语言内部保持名称一致就可以了,汉语中我们已经习惯了勾股定理,如果强行改成毕达哥拉斯定理。那么一个定理就会有两个名称,这样势必会引起推理上的混乱,是不可取的。
所以不管你叫它什么,必须得保证统一,这是最根本的。而只要保证了统一,你不管叫它什么都是可以的。
有人会认为既然其它的数学定理名称都是音译过来的,那么为什么勾股定理不音译,这样一来不就破坏了翻译的传统吗?
其实我想说,关于翻译传统的问题与历史进程有关,在其它领域,翻译传统不一致的现象比比皆是。
比如国家名称,汉语中大部分西方国家名称都是音译。比如挪威(Norway),荷兰(Holland),丹麦(Danmark)等等,但是有一些更大的国家,比如美国,英国,法国,德国,这些名字则没有采用音译。这是因为这些国家是最早与中国接触的一批西方国家,在那个时候的翻译传统与现在的自然是不一样的。
更典型的例子是在大学的名称上,中国大学的英文名称大部分是拼音翻译,比如复旦大学(Fudan University),南开大学(Nankai University),甚至中国人民大学(Renmin University of China),但恰恰有两个例外,北京大学的英文名是“Peking University”,清华大学的英文名是“Tsinghua University”,这有一种历史传统在里面,当然也有满满的自豪感在里面。清华人至今还自豪地宣称自己是“星期四大学”(THU)。
所以我们叫勾股定理是尊重历史,同时也是尊重自己,没有必要按照现代传统把它改成音译。
最著名的就是“杨辉三角”,我们在学二项式定理时,展开式每一项的系数,对应杨辉三角中相应行的数字:
这个三角形是记载于中国南宋数学家杨辉在1261年所著的《详解九章算法》之中。
而在西方,这个三角形却被称为帕斯卡三角形(Pascal's Triangle),以法国著名思想家、哲学家、数学家帕斯卡(Pascal)的名字命名的,但是他发现这个三角形是在1654年,比杨辉晚了300多年。
其实在西方的数学教材中,他们也承认杨辉要比帕斯卡发现得更早,但是依然管他叫帕斯卡三角形,并没有把它改叫“Yanghui Triangle”。
还有一个例子就是数论中的“孙子定理”:
这个定理其实和《孙子兵法》的孙子没有关任何关系,它来源于中国南北朝时期的数学著作《孙子算经》中,因此中国人称为孙子定理。
而在西方的教科书中直接将其称之为中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem),并且西方数学家做了更深入的研究,在抽象代数中将其推广为一般的交换环上的理论,但依然管它叫中国剩余定理。
虽然数学概念和定理的命名原则是以发现者的名字命名,但是由于一些历史原因,这一原则并不能总是被遵守。
其中最著名的例子就是卡尔达诺公式(Cardano formula),它是指对于如下形式的一元三次方程:
解为x=α+β,其中
这个公式牵涉到数学史上的一段恩怨情仇。16世纪的意大利盛行智力竞赛,数学家们都以能掌握别人不知道的数学公式为荣,塔尔塔利亚率先发现了这个公式,但是卡尔达诺却把它写到了自己的书里并发表,因此才被称为卡尔达诺公式。这个故事在数学史上非常有名,很多书都有介绍。
还有一个就是大名鼎鼎的“洛必达法则”(L'Hospital Rule),相信每个学过高等数学的人都能很熟练的掌握这个公式。其实这个公式并不是洛必达发现的,而是由著名的数学家约翰·伯努利发现的,洛必达是一个对数学充满热情却又没有很好的数学才能,但又很有钱的人。他是花了重金从伯努利手中买来的这个公式,从此以自己的名字冠名。
当然最著名的例子还是牛顿-莱布尼兹公式(Newton-Leibniz formula),这个微积分里面最基本的公式。
关于牛顿和莱布尼兹谁是历史上第一个创立微积分的人,这个已经成了一个历史公案,无数专家作过考证但是依然没有结论,他们两个人自己相互之间也是打得头破血流,因此就索性把两个人的并列上命名这个公式。
看了这么多例子,我相信你也会觉得其实名字叫什么并无所谓,恰恰相反,勾股定理这个名字还包含了历史含义在里面,我们更应该从中寻找到其自身坚守的价值。