數(shù)學(xué)史上第一位女?dāng)?shù)學(xué)家——希帕蒂婭

 希帕蒂婭(Hypatia,約公元370年-415年)是古希臘一位偉大的女?dāng)?shù)學(xué)家,她一生為數(shù)學(xué)的傳播和發(fā)展作出了卓越的貢獻。希帕蒂婭是有史以來記載的第一位女?dāng)?shù)學(xué)家、哲學(xué)家。然而,這樣一位杰出的女性卻遭到宗教的殘酷殺害。希帕蒂婭的死也是數(shù)學(xué)史上極為悲壯的一頁,記錄了在人類文明史上宗教曾經(jīng)是怎樣蠻扼殺科學(xué)的。

公元前290年,亞歷山大里亞城建起一座博學(xué)園。它里面有圖書館,藏書75萬卷,當(dāng)時東西方著名的典藉應(yīng)有盡有。在圖書館旁,還修建了一座研究院、一座畫廊和一幢樣式別致的雕塑大廳。研究院是古希臘的最高學(xué)府之一,許多名流學(xué)者,如歐幾里得、阿基米德等人都先后在這里從事過教學(xué)和研究工作。

公元前30年,古羅馬帝國侵占了埃及,亞歷山大里亞從此落入羅馬貴族之手。古羅馬帝國的皇帝凱撒為了加強在這塊土地上的統(tǒng)治,利用宗教作為精神統(tǒng)治的工具;浇痰念I(lǐng)袖們排斥異己,尤其鄙視數(shù)學(xué)、天文和物理學(xué),基督徒是不許“沾染希臘學(xué)術(shù)這個臟東西的”。公元前47年,羅馬統(tǒng)治者凱撒大帝指使縱火焚毀了停泊在亞歷山大的埃及艦隊,大火殃及圖書館,代表著希臘文明的大量藏書和五十萬份手稿付之一炬。希帕蒂娜就誕生在這樣一個科學(xué)開始衰退、黑暗即將降臨的時代。

聰明好學(xué)的童年

公元370年,希帕蒂婭出生在亞歷山大城的一個知識分子家庭。她的父親賽翁(Theon)是有名的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家,就在亞歷山大博物院做教學(xué)和研究工作。博物院是一個專門傳授和研究高深學(xué)問的場所,經(jīng)常有一些知名的學(xué)者和數(shù)學(xué)家到她家去做客。希帕蒂婭從小就生活在這樣一個充滿學(xué)術(shù)研究氣氛的生活環(huán)境里,在父親的教育與培養(yǎng)下,希帕蒂婭對數(shù)學(xué)充滿了興趣和熱情。

賽翁很注意培養(yǎng)這個極有天賦的女兒,從小就教給她一些數(shù)學(xué)知識。10歲左右時希帕蒂婭已經(jīng)掌握了很多的算術(shù)和幾何方面的數(shù)學(xué)理論,并能熟練地運用學(xué)過的知識解決實際問題。一次,希帕蒂婭和父親在博學(xué)園的林間去散步,賽翁有意識地啟發(fā)女兒怎樣利用他們倆個人的影子來測量建筑物的高度,還說過兩天就去測量金字塔的高。兩天很快就過去了,她仍然還沒有想出測量金字塔高度的方案來。

賽翁和女兒希帕蒂婭騎著馬向金字塔所在地出發(fā),父親看見女兒騎在馬上心事重重的樣子,知道女兒還沒有想好測量金字塔的辦法。為了打開女兒的思路,賽翁就給她講一些有關(guān)金字塔的傳說。他們邊說邊聊,不知不覺來到了目的地。這時,太陽西斜,天色已近黃昏,夕陽把他們的影子拉得長長的,小希帕蒂婭跳下馬背跟著父親一前一后向金字塔走去。驀地,希帕蒂婭回頭看見自己的身影和父親的身影重合在一起,發(fā)現(xiàn)太陽與他們倆頭頂在一條直線上,立刻想起可以用前幾天學(xué)過的相似三角形對應(yīng)邊成比例的定理計算金字塔的高度。她將這個想法講給父親聽,老賽翁微笑著點點頭。

希帕蒂婭知道這種辦法是對的,于是高興地朝著金字塔方向飛快地跑去。就這樣她學(xué)會了如何利用金字塔的影長去測量其高度。她取得的這個進步得到了父親及其好友的贊賞,同時這也進一步激發(fā)了希帕蒂婭學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

才華橫溢的學(xué)者

 除了數(shù)學(xué)希帕蒂婭還接觸到哲學(xué)、文學(xué)和天文學(xué)等方面的知識,她特別喜愛哲學(xué),讀了不少希臘哲學(xué)家的著作。賽翁為了活躍女兒的思想,提高辯論的能力,鼓勵她參加各種學(xué)術(shù)辯論會。17歲的希帕蒂婭在博學(xué)園參加了由父親主持的關(guān)于數(shù)學(xué)和哲學(xué)問題的討論會。在會上,希帕蒂婭就芝諾悖論問題發(fā)表了演講,她一針見血地指出芝諾的錯誤所在,她清晰的邏輯思維與善辯的口才,引起參會者的注意。這次辯論使希帕蒂婭的知名度大大提高,幾乎所有的亞里山大城人都知道她是一個非凡的女子,不僅容貌美麗、聰明好學(xué),而且她思維敏捷,表達能力也很強,是一個難得的優(yōu)秀人才。

在父親熱心地指導(dǎo)下,希帕蒂婭開始認(rèn)真地閱讀數(shù)學(xué)家的著作,到20歲時她幾乎讀完了當(dāng)時所有數(shù)學(xué)家的著作,包括歐幾里得的《幾何原本》、阿波羅尼斯的《圓錐曲線論》、阿基米德的《論球和圓柱》、丟番圖的《算術(shù)》等。要知道這在當(dāng)時有多了不起,就是在15世紀(jì)中葉,象巴黎大學(xué)、牛津大學(xué)等著名大學(xué)的學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)內(nèi)容都極少,幾何僅限于《幾何原本》的前兩卷,考試只限于第一卷,一般學(xué)生只能掌握第一卷的前4個命題。算術(shù)水平更低,一般大學(xué)生只會做加減法和乘法,而不會用除法計算。  

希帕蒂婭時代離《幾何原本》成書的年代已經(jīng)有六百多年了,由于當(dāng)時沒有印刷術(shù),這本著作抄來抄去,出現(xiàn)了不少錯誤。希帕蒂婭早年跟隨父親學(xué)習(xí)時,就同父親一起搜集了當(dāng)時能夠找到的各種版本,她協(xié)助父親修訂歐幾里得的《幾何原本》,通過認(rèn)真修訂、潤色、加工及其大量評注,一個新的《幾何原本》問世了。這部書成為現(xiàn)代版本《幾何原本》的基礎(chǔ)。在修訂歐幾里得的《幾何原本》的過程中,希帕蒂婭學(xué)識已有了長足的進步。

據(jù)古代一本辭典記載,希帕蒂婭曾獨立寫了一本《丟番圖“算術(shù)”評注》,書中有她自己的不少新見解,并補充了一些新問題。為了幫助學(xué)生理解丟番圖的代數(shù)學(xué),她對丟番圖的《算術(shù)》作了評注,有的評注寫得很長,足以看作是一篇論文。她發(fā)展了一次方程和二次方程的解法。希帕蒂婭還深入地研究了阿波羅尼斯的《圓錐曲線論》,并對此書作了詳細(xì)的注釋。圓錐曲線包括橢圓、拋物線、雙曲線和二次曲線,希帕蒂婭對圓錐曲線很入迷,寫過好幾篇研究圓錐曲線的論文。并在此基礎(chǔ)上寫出適于教學(xué)的普及讀本,可惜這些著作和評注本都已失傳了。直到17世紀(jì)才這些重要曲線才重新引起一些著名數(shù)學(xué)家的重視和研究。

此外,希帕蒂婭還幫助父親評注托勒密的數(shù)學(xué)名著《大匯編》,并與父親合寫了《天文學(xué)大成評注》,獨立寫了《天文準(zhǔn)則》等。這在當(dāng)時是多么了不起的貢獻!她的天文學(xué)著作和一些數(shù)學(xué)論文均已遺失。到15世紀(jì)末,在梵蒂崗圖書館發(fā)現(xiàn)希帕蒂婭原著的一些殘頁,這就成為研究她的學(xué)術(shù)思想的重要資料。她的創(chuàng)造才能是多方面的,曾設(shè)計過觀天儀、流體比重計和壓力測試器等儀器。

公元325年,羅馬皇帝康斯坦丁以用宗教為統(tǒng)治工具,逐漸把數(shù)學(xué)、哲學(xué)、教育等都置于宗教的控制之下。此后,基督徒摧毀希臘文化的行徑變得有恃無恐、變本加厲。有人甚至說:“數(shù)學(xué)家應(yīng)該被野獸撕碎或者活埋。” 到公元392年,羅馬皇帝提奧多西下令拆毀希臘神廟,禁止老百姓信奉異教,由此基督教在社會上逐漸取得統(tǒng)治地位。

為了進一步擴大自己的知識,公元389年希帕蒂婭乘船來到了著名的希臘城市——雅典求學(xué)。她在小普魯塔克當(dāng)院長的學(xué)院里進一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、歷史和哲學(xué)。她對數(shù)學(xué)的精通,尤其是對歐幾里得幾何的精辟見解,令雅典的學(xué)者欽佩不已,大家都把這位二十出頭的姑娘當(dāng)作了不起的數(shù)學(xué)家。她成為受人景仰的數(shù)學(xué)家。雅典城許多名流、學(xué)者爭相來到她的住所請教數(shù)學(xué),或者討論哲學(xué)問題。此后她又到意大利訪問,結(jié)識了當(dāng)?shù)氐囊恍⿲W(xué)者,并與之探討有關(guān)問題。

大約公元395年回到了家鄉(xiāng)亞歷山大里亞城,這時的希帕蒂婭已經(jīng)是一位相當(dāng)成熟的數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家。該城的行政長官聘請她到亞歷山大博學(xué)園任教,主講數(shù)學(xué)和哲學(xué),有時也講授天文學(xué)和力學(xué)。因為她學(xué)識淵博,品德高尚,擅長修辭和雄辯,吸引了各國學(xué)生前來聽課,成為舉世注目的女學(xué)者。希帕蒂婭在研究院供職斯間,授課之外希帕蒂婭還進行了廣泛地科學(xué)研究,有力地推動了數(shù)學(xué)、天文、物理等學(xué)科的發(fā)展。這段時間,希帕蒂婭在各個領(lǐng)域都取得了研究成果,更多的成就還是在數(shù)學(xué)領(lǐng)域。

希帕蒂婭熱愛科學(xué),追求真理,她一心想要干一番大事業(yè),為社會做出貢獻,不想讓愛情過早地進人自己的生活。因此,一些主動上門求婚的哲學(xué)家、貴族子弟,都被她一一謝絕了。希帕蒂婭對每一個求婚者能意味深長地說:“我把愛情獻給真理,我只愿嫁給一個人——他的名字叫真理”。希帕蒂婭太熱衷于自己的事業(yè)了,她把所有的愛都投人到學(xué)生身上及科學(xué)研究上,終身未婚。

希帕蒂婭在亞歷山大從事科學(xué)和哲學(xué)活動,講授數(shù)學(xué)和積極傳播新柏拉圖主義哲學(xué)。 新柏拉圖主義將柏拉圖的學(xué)說、亞里士多德的學(xué)說及新畢達哥拉斯主義綜合在一起,核心內(nèi)容是關(guān)于存在物的統(tǒng)一與等級結(jié)構(gòu)學(xué)說。希帕蒂婭的哲學(xué)興趣比較傾向于研究學(xué)術(shù)與科學(xué)問題,強調(diào)哲學(xué)與科學(xué),尤其是哲學(xué)與數(shù)學(xué)的結(jié)合,而較少追求神秘性和排他性。盡管此時基督教逐漸滲入博物園,宗教徒的活動也多了起來,她仍崇尚自由、民主,反對宗教束縛和專制。來自歐洲、亞洲、非洲的許多青年聚到亞歷山大,拜她為師,學(xué)生們都非常喜歡聽她講課,說她不僅學(xué)識淵博而且循循善誘,講話如行云流水,引人人勝。

幾年后,希帕蒂婭已經(jīng)成為亞歷山大最引人注目的學(xué)者了。雖然當(dāng)時的基督教與科學(xué)的對立日益明顯,希帕蒂婭的聲望還是吸引了一些基督教徒成為其學(xué)生。其中最著名的是來自西蘭尼的西奈修斯,他后來成為托勒玫城的主教,他向希帕蒂婭請教學(xué)問的信件至今尚存,信中問及如何制作星盤(一種借助投影原理制作的反映星空的天文儀器)和滴漏(古代計時工具)及液體比重計。他熱情贊揚希帕蒂婭,說她不僅是一位老師,而且像一位慈愛的母親和善解人意的姐姐。希帕蒂婭與某些基督徒的友好關(guān)系并沒有改變教會對她的態(tài)度。恰恰相反,教會為自己的教徒被一個不信教的科學(xué)家吸引過去而惱火,攻擊她為“異教徒”。希帕蒂婭已經(jīng)發(fā)現(xiàn)自己已處于十分危險境地,但她相信邪不壓正,仍然執(zhí)著地追求著科學(xué)。

在公元400年左右,希帕蒂婭成為亞歷山大的新柏拉圖主義學(xué)派的領(lǐng)袖。由于她的學(xué)術(shù)聲望,甚至有的基督徒也拜她為師。但是,早期的基督徒在很大程度上把科學(xué)視為異端邪說,把傳播希臘傳統(tǒng)文化視為異教徒加以迫害。

希帕蒂婭被一群暴徒私刑處死

由于希帕蒂婭有著豐富的科學(xué)知識和深刻的哲學(xué)思想,她常常對一些宗教迷信的思想提出質(zhì)疑。她在父親的教育和影響下,她很早就分清了虛妄的宗教信條和科學(xué)真理的界限。希帕蒂婭反對迷信,不信奉基督教。她在日記中寫道:“把迷信當(dāng)作真理是一件十分可怕的事,人們必須維護真理而戰(zhàn)勝迷信”。她從雅典返回家鄉(xiāng)之后,更加篤信理性是真知的唯一源泉。她在研究院講課時,就積極宣傳科學(xué)的思想,揭露教會的黑暗和虛偽,在基督教徒中也產(chǎn)生了巨大影響。因此,基督教廷十分恐慌,視她的哲學(xué)和數(shù)學(xué)為“異教邪說”。然而,一些正直的學(xué)者和社會人士卻稱贊希帕蒂婭的才華和品格,和她結(jié)下了深厚的友誼。當(dāng)時亞歷山大里亞城的行政長官奧倫茨就是其中的一個,他經(jīng)常來訪希帕蒂婭,征詢她對各種事務(wù)的處理意見。

公元412年,陰謀家西里爾(Cyril,公元376-444)當(dāng)上了亞歷山大的大主教,他是一個大野心家,他在全城系統(tǒng)地推行所謂反對“異教”和“邪說”的計劃,新柏拉圖主義也在“邪說”之例,這對希帕蒂婭是極為不利的。但是希帕蒂婭毫不退讓,從不向基督教示弱,拒絕放棄她的哲學(xué)主張,堅持宣傳科學(xué),提倡思想自由。在交鋒中,她常把基督教徒駁得啞口無言。西里爾上臺后不久,通過施用各種詭計篡奪了地方長官奧化茨的一部分權(quán)力。西里爾知道希帕蒂婭與奧倫茨有著共同的信仰和深厚的友誼,便決定先除掉希帕蒂婭。他到處散布謠言,說希帕蒂婭在宣傳“異教邪說”,而且她是解決主教與行政長官之間矛盾的障礙,應(yīng)該首先對她進行懲罰。希帕蒂婭聽到謠言之后,預(yù)感到自己會有危險,但她并沒有在壓力面前屈服,而是繼續(xù)去研究院授課,傳播科學(xué)思想。

公元415年3月的一天,希帕蒂婭象往常一樣坐著馬車去博物園講課。當(dāng)馬車行至凱撒瑞姆教堂旁邊,一伙暴徒立刻沖了上來,攔住馬車。他們把希帕蒂婭從馬車上拉下來,迅速拖進教堂。希帕蒂婭意識到西里爾要對自己下毒手了,但她毫不畏懼,高聲怒斥他們的無恥行為。滅絕人性的一群暴徒在牧師的指揮下,施行了慘無人道的暴行。首先把她的衣服剝光,一根一根地拔掉她的頭發(fā),然后用鋒利的蚌殼把她身上的肌肉一片一片地割下來。直割得她全身血肉模糊,奄奄一息,暴徒們?nèi)圆涣T休,又砍去她的手腳,將她那顫抖的四肢投人到熊熊烈火之中……。

一位才華超眾、貢獻卓著的女?dāng)?shù)學(xué)家就這樣被暴徒野蠻、殘忍、無情地殺害了。希帕蒂婭的死訊傳到奧倫茨那里,他悲憤萬分,一面懲罰了攔車殺人的兇手,一面寫報告給羅馬教廷,要求調(diào)查,懲辦幕后的策劃者。由于羅馬教廷要維護基督教的威嚴(yán),就把調(diào)查的事情一再拖延。這時西里爾的氣焰更加甚囂塵上,千方百計地阻止調(diào)查。奧倫茨發(fā)現(xiàn)勢頭不對,被迫離開了亞歷山大里亞,流亡國外。后來,羅馬教廷為了掩人耳目,制造謊言,由羅馬大主教宣布說:“此案查無實據(jù),據(jù)傳希帕蒂婭在雅典,并沒有發(fā)生任何悲劇”。一樁駭人聽聞的慘殺案,就這樣消聲匿跡了。

一顆數(shù)學(xué)明星就這樣隕落了,希帕蒂婭之死也標(biāo)志著希臘數(shù)學(xué)一個時代的結(jié)束。

 
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