遗失千年的数学宝典重现于世

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遗失千年的数学宝典重现于世

原创 蔡驰南 蔡爸谈数学 2024-04-06 12:34 中国香港

千年之前的宝典重现于世，这种情节在数学史上竟然真的上演，其中的曲折不亚于一部传奇电影。

1998 年，佳士得纽约拍卖会上，一本不起眼的羊皮本册子，被一位神秘买家以 220 万美元的高价拍走，远高于同时拍卖的居里夫人的论文手稿。



它究竟是什么珍宝，竟如此受追捧？

原来它的背后关系到史上四大数学家之首——阿基米德。

阿基米德是古希腊的数学和物理学的集大成者，说过“给我一个支点，我能撬起地球”的豪言。



他生前以各种机械发明而闻名，他的著作在他死后七百年，被君士坦丁堡的大建筑师集合成汇编。大约在公元 950 年，一位抄写员，在羊皮纸上，对原著进行了誊抄，也就是后来被拍卖的羊皮卷《阿基米德重写本》。

羊皮纸在古代很珍贵，因此经常被重复使用。没想到，200 年后羊皮卷上的字居然被主教刮掉，覆盖上了祷告文。



君士坦丁堡在古代是兵家必争之地和宗教圣地，几经流转，这个羊皮卷被保存在了当地的一座教堂里。

1899 年，一位叫赫贝尔的古物学家，在教堂图书馆里，发现这个羊皮卷的祷文下面，隐约有些被擦过的文字，还夹杂着几何图形和数字，直觉告诉他，这可能很有价值。过了 7 年他又回来对这个羊皮卷拍了照片，后来经数学家研究，识别出了部分隐藏的内容，发现这是阿基米德遗失的著作。

此时，第一次世界大战爆发，已经改名为伊斯坦布尔的这座城市再次卷入战火。这本珍贵的羊皮卷一度被盗，甚至还遭遇过火灾。所幸羊皮耐火，最终幸存了下来。几经周折，在被一位商人雪藏了 70 年后，终于出现在了拍卖会上，但故事还没有结束。

神秘买家拍下《阿基米德重写本》后，借给博物馆，希望能找到背后的数学秘密。只可惜羊皮卷污损严重，博物馆没能破译。

直到 2005 年，羊皮卷被送到斯坦福大学的实验室。在那里，研究人员用 X 射线进行图像分析，射线对铁元素识别度特别好，由于早年的墨水中铁元素含量很高，哪怕羊皮纸表面被烧焦，背后的字依旧能识别。这一次，科学家们终于破译了这本千年之前的数学宝典。



书上包含了阿基米德《机械定理的方法》等内容，这些从未在其它书上出现过。还记录了阿基米德的一项重大数学发现，那就是将图形分成无穷多个无穷小量，以此来确定该图形的面积的体积，这几乎就已经是牛顿时代微积分的前身了。



如果两千年前没有战争，阿基米德能顺利完成并传下他所有的数学和物理学知识，人类的科技或许能提前上千年的进程，只可惜历史不能重来。

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补充资料：

阿基米德重写本（Archimedes Palimpsest），或称阿基米德宝典，是一份羊皮纸手抄本，为阿基米德及其他作者著作的汇编。该抄本最初为拜占庭希腊语，内含难以辨认的文本，并认为收录了两部被认为已散佚的阿基米德作品《奥斯托玛希翁》及《机械定理的方法》，以及他的著作《浮体论》的唯一幸存原始希腊版本。

首个汇编版本据信产生于公元 530 年左右，由米利都的伊西多尔制作，后者在君士坦丁堡，是设计圣索菲亚大教堂的建筑师。该抄本即自同样保存于君士坦丁堡的原本所复制。由于当时处于马其顿复兴时期（约公元 950 年）间，数学正经历由塞萨洛尼基前希腊正教会主教、数学家李欧亲自复兴的阶段，而该抄本也在同期完成。

1204 年，西方十字军攻占君士坦丁堡，导致该手稿流落至位于巴勒斯坦地区玛尔萨巴的希腊修道院。此举或是为保护手稿免受十字军占领之危害，因十字军时常将希腊文本视为对其拉丁教会异端之反对，屡次焚毁或掠夺相关文献（其中至少包括两份阿基米德作品抄本）。然而，该复杂手稿于修道院内鲜受重视，迅速被一宗教文本所覆盖（1229 年）。

1899 年，该手稿仍在希腊教会所有权之中，并重返伊斯坦布尔。由希腊学者帕帕多普洛斯-克拉米乌斯编撰编目，引起约翰·路德维希·赫贝尔的关注。赫贝尔访问了教堂图书馆，于 1906 年被允许拍摄抄本的详细照片。由于抄本的大部分原文仍然可见，1915 年海贝格将其公之于众。然而，在 1922 年第一次世界大战之后的动荡时期，希腊东正教图书馆在伊斯坦布尔撤离过程中，该抄本失踪。一位西方商人随后将抄本隐匿长达 70 多年，并曾在某一时刻在部分文本上加以伪造图画，以提升其转售价值。


当年的拍卖信息，来源：佳士得官方网站

由于无法私下售出此手稿，1998 年，该商人的女儿在纽约进行公开拍卖，引发希腊教会异议。美国法院最终裁定允许拍卖，该手稿遂被一匿名买家（据传为杰夫·贝索斯）所购得。通过紫外线、红外线、可见光、倾斜光以及 X 射线所产生之图像分析，揭示了伪造图画下所隐藏的文本，以及先前难以阅读的文本。

现今，所有图像与转录皆免费提供于阿基米德数字帕尔米塞斯特网站，受知识共享许可协议（CC BY）所保护。

作者：蔡驰南