Кіріспе

Грекиялық математик (б.з. 3 ғасыры) Александриялық Диофант (шамамен б.з. 200 – 214 жылдары туған; шамамен б.з. 284 – 298 жылдары қайтыс болған) – грек математигі, екі маңызды еңбектің авторы: толық сақталмаған «Көпбұрышты сандар туралы» және он үш кітаптан тұратын «Арифметика», олардың көп бөлігі сақталған, алгебралық теңдеулер арқылы шешілетін арифметикалық есептерден құралған. Диофант коэффициенттер мен шешімдерде бөлшектерге рұқсат ету арқылы оң рационал сандарды сандар ретінде мойындаған алғашқы грек математигі болды. Ол шамамен теңдікті білдіру үшін паρισότης (паризоттер) терминін енгізді. Бұл термин латын тілінде adaequalitas деп аударылды және Пьер де Ферма функциялардың және қисықтарға жүргізілген жанама сызықтардың максимумдарын табу үшін дамытқан теңдестік әдісіне айналды. Бұл ең ерте мысал болмаса да, «Арифметика» грек ежелгі дәуірінен келген арифметикалық есептерді шешу үшін алгебралық белгілеуді ең жақсы пайдаланған туынды. Қазіргі қолданыста Диофантиандық теңдеулер – бұл бүтін сандық коэффициенттері бар және бүтін сандық шешімдері ізделіп отырған алгебралық теңдеулер. Диофантиандық геометрия және Диофантиандық жуықтаулар – сандар теориясының оның құрметіне аталған тағы екі кіші саласы.

Өмірбаян

Диофант грек отбасында дүниеге келген және Рим дәуірінде, 200 және 214 жылдар аралығынан 284 немесе 298 жылдарға дейін Египеттегі Александрияда өмір сүрген. Диофанттың тегі туралы бірнеше маргинальды теориялар бар. Көне замандағы бірқатар авторлар оны араб, яһуди, эллинизацияланған египеттік немесе эллинизацияланған вавилондық деп сипаттаған. Тіпті Диофанттың христиан дініне кіргені туралы да айтылған. Бұл барлық талаптар негізсіз және болжамдық деп есептеледі. Оның тегіне қатысты бұл қате түсініктер шатасулар (мысалы, араб Диофантпен шатастыру), әртүрлі тарихи кезеңдерді біріктіру, математикалық есептерді этникалық санаттарға ауыстыру және нәсілшілдік көзқарастардан туындаған. Арифметикадан кейбір диофантық есептер араб тіліндегі көздерде табылды. Диофант шешімдерінде ешқашан жалпы әдістерді қолданбағанын атап өткен жөн. Танымал неміс математигі Герман Хэнкель Диофант туралы былай деді: «Біздің автордың (Диофанттың) ең кішкентай да жалпы, жан-жақты әдіс іздері байқалмайды; әрбір есеп тіпті ең жақын байланысты есептер үшін де жұмыс істемейтін арнайы әдіс талап етеді. Осы себепті қазіргі ғалым үшін Диофанттың 100 шешімін зерттегеннен кейін де 101-ші есепті шешу қиын».

Тарих

Басқа грек математикалық еңбектері сияқты, Диофант та қараңғы ғасырларда Батыс Еуропада ұмытылып кеткен, себебі ежелгі грек тілін зерттеу және жалпы сауаттылық күрт төмендеген. Дегенмен, грек арифметикасының сақталған бөлігі, ерте заманға жеткен басқа ежелгі грек мәтіндері сияқты, ортағасырлық Византия ғалымдарымен көшіріліп, оларға белгілі болды. Византиялық грек ғалымы Иоанн Хортасмен (1370–1437) Диофантқа жазған түсіндірмелері, ертеректе грек ғалымы Максим Плануд (1260–1305) жазған толық түсініктемесімен бірге сақталған. Ол Византия Константинополіндегі Хора монастыры кітапханасында Диофанттың басылымын шығарған.

Басқа жұмыстар

Диофант "Арифметикадан" өзге де көптеген кітаптар жазған, бірақ олардың небары бірі ғана бүгінге жеткен.

Поризмдер

Диофант өзі "Поризмдер" (немесе "Поризмалар") деп аталатын леммалар жинағынан тұратын еңбекке сілтеме жасайды, бірақ бұл кітап толығымен жоғалып кеткен. "Поризмдер" жоғалғанмен, онда қамтылған үш лемманы білеміз, себебі Диофант оларды "Арифметикада" еске алады. Бір лемма екі рационал санның кубтарының айырмасы басқа екі рационал санның кубтарының қосындысына тең дейді, яғни кез келген a және b үшін, a > b болғанда, c және d сандары бар, олардың бәрі оң және рационал, сондықтан .

Көпбұрышты сандар және геометриялық элементтер

Диофант Пифагор мен пифагоршыларға үлкен қызығушылық тудырған көпбұрышты сандар туралы да жазғаны мәлім. Көпбұрышты сандарға арналған кітаптың фрагменттері бізге жеткен. Геометриялық элементтерге кіріспе деп аталатын кітап дәстүрлі түрде Александриялық Геройға жатқызылады. Алайда, Вилбур Кнорр бұл кітапты зерттеп, Геройға жатқызудың қате екенін, ал нақты авторы Диофант екенін ұсынды.

Ықпал

Диофанттың еңбектері тарихқа зор әсер етті. "Арифметика" басылымдары 16 ғасырдың соңында және 17-18 ғасырларда Еуропада алгебраның дамуына терең ықпал етті. Диофант және оның еңбектері араб математикасына да әсер етті және араб математиктері арасында кең танылды. Диофанттың еңбегі алгебра саласындағы жұмыстардың негізін қалады, ал іс жүзінде жоғары математиканың көп бөлігі алгебраға негізделген. Оның Үндістанға қаншалықты әсер еткені күмәнді. Диофант сандар теориясына, математикалық белгілерге қосқан үлесі және "Арифметика" кітаптар сериясындағы ең ерте белгілі синхроптық белгілерді қолдануы үшін "алгебраның әкесі" деп есептеледі. Диофант алғаш рет енгізген және өзі ойлап тапқан символика, теңдеуді қысқа және түсінікті түрде беруге мүмкіндік берді. "Тең" сөзінің де аббревиатурасы қолданылғандықтан, Диофант сөздік алгебрадан символдық алгебраға маңызды қадам жасады. Диофант символизмде маңызды жетістіктерге жеткенімен, оған әлі де жалпы әдістерді білдіруге қажетті белгілер жетіспеді. Бұл оның жұмысында нақты мәселелерге, жалпы жағдайларға қарағанда көбірек назар аударуына себеп болды. Диофанттың белгілеуімен байланысты кейбір шектеулердің бірі – оның тек бір белгісізі болғандығы және егер мәселе бірнеше белгісізді қамтыса, Диофант "бірінші белгісіз", "екінші белгісіз" және т.б. сөздермен сипаттауға мәжбүр болды. Ол сондай-ақ жалпы n санының символын да таппады. Біз жазатын болсақ, Диофант мынадай құрылымдарға жүгінуге тиіс болды: "алты еселенген сан он екіге арттырылып, санның квадраты үштен асып түсетін айырмаға бөлінеді". Алгебрада өте жалпы мәселелерді қысқаша жазып, шешуге дейін тағы көп жұмыс істеу қажет еді.