Введение
Греческий математик (III век н.э.)
Диофант Александрийский (родился ок. 200 – ок. 214 гг. н.э.; умер ок. 284 – ок. 298 гг. н.э.) — греческий математик, автор двух основных трудов: «О многоугольных числах», сохранившегося в неполном виде, и «Арифметика» из тринадцати книг, большая часть которой дошла до нас, состоящая из арифметических задач, решаемых посредством алгебраических уравнений. Диофант был первым греческим математиком, признавшим положительные рациональные числа в качестве чисел, допустив использование дробей в качестве коэффициентов и решений. Он ввёл термин παρισότης (паризотес) для обозначения приблизительного равенства. Этот термин был переведён на латынь как adaequalitas и стал основой техники адекватности, разработанной Пьером де Ферма для нахождения максимумов функций и касательных к кривым. Хотя и не самым ранним, труд «Арифметика» содержит наиболее известное применение алгебраической нотации для решения арифметических задач, берущих начало в греческой античности. В современной математике диофантовы уравнения — это алгебраические уравнения с целочисленными коэффициентами, для которых ищутся целочисленные решения. Диофантова геометрия и диофантовы приближения — две другие области теории чисел, названные в его честь.
Diophantus of Alexandria (born c. AD 200 – c. 214; died c. AD 284 – c. 298) was a Greek mathematician, who was the author of two main works: On Polygonal Numbers, which survives incomplete, and the Arithmetica in thirteen books, most of it extant, made up of arithmetical problems that are solved through algebraic equations. Diophantus was the first Greek mathematician who recognized positive rational numbers as numbers, by allowing fractions for coefficients and solutions. He coined the term παρισότης (parisotes) to refer to an approximate equality. This term was rendered as adaequalitas in Latin, and became the technique of adequality developed by Pierre de Fermat to find maxima for functions and tangent lines to curves. Although not the earliest, the Arithmetica has the best known use of algebraic notation to solve arithmetical problems coming from Greek antiquity, In modern use, Diophantine equations are algebraic equations with integer coefficients for which integer solutions are sought. Diophantine geometry and Diophantine approximations are two other subareas of number theory that are named after him.
Биография
Диофант родился в греческой семье и, как известно, жил в Александрии, Египет, в римскую эпоху, между 200 и 214 годами нашей эры и 284 или 298 годами. Существует несколько маргинальных теорий относительно происхождения Диофанта. В наше время некоторые авторы описывают его как, возможно, араба, еврея, эллинизированного египтянина или эллинизированного вавилонянина. Некоторые даже утверждают, что Диофант принял христианство. Все эти утверждения считаются необоснованными и спекулятивными. Эти заблуждения о его происхождении возникают из-за путаницы (например, с Диофантом Арабом), смешения различных исторических эпох, сведения математических задач к этническим категориям и расистских соображений. Некоторые диофантовых задач из "Арифметики" были найдены в арабских источниках. Следует отметить, что Диофант никогда не использовал общие методы в своих решениях. Герман Хэнкель, известный немецкий математик, сделал следующее замечание относительно Диофанта: У нашего автора (Диофанта) не прослеживается ни малейшего намека на общий, всеобъемлющий метод; каждая задача требует особого подхода, который не работает даже для наиболее близких по своей сути задач. По этой причине современному исследователю трудно решить 101-ю задачу, даже изучив 100 решений Диофанта.
История
Как и многие другие греческие математические трактаты, Диофант был забыт в Западной Европе в Темные века, поскольку изучение древнегреческого языка и грамотность в целом пришли в упадок. Сохранившаяся часть греческой «Арифметики», однако, как и все древнегреческие тексты, переданные в мир раннего Нового времени, была скопирована и, следовательно, известна средневековым византийским ученым. Заметки к трудам Диофанта, написанные византийским греческим ученым Иоанном Хортасменом (1370–1437), сохранились вместе с обширным комментарием, написанным более ранним греческим ученым Максимом Планудом (1260–1305), который подготовил издание Диофанта в библиотеке монастыря Хора в византийском Константинополе.
Другие работы
Диофант написал несколько других книг помимо «Арифметики», но до наших дней дошло лишь немного из них.
Поризмы
Сам Диофант упоминает труд, состоящий из сборника лемм под названием "Поризмы" (или "Поризматы"), но эта книга полностью утеряна. Несмотря на то, что "Поризмы" не сохранились, нам известны три леммы, содержавшиеся в них, поскольку Диофант ссылается на них в "Арифметике". Одна из лемм утверждает, что разность кубов двух рациональных чисел равна сумме кубов двух других рациональных чисел, то есть для любых a и b, где a > b, существуют положительные рациональные числа c и d, такие что .
.
Многоугольные числа и геометрические элементы
Известно, что Диофант также писал о многоугольных числах – теме, представлявшей большой интерес для Пифагора и пифагорейцев. Сохранились фрагменты книги, посвященной многоугольным числам. Книга под названием «Введение к геометрическим началам» традиционно приписывалась Герою Александрийскому. Однако Уилбур Кнорр недавно изучил её и предположил, что авторство Героя ошибочно, и истинным автором является Диофант.
Влияние
Работа Диофанта оказала значительное влияние на историю. Издания «Арифметики» оказали глубокое влияние на развитие алгебры в Европе в конце XVI и на протяжении XVII и XVIII веков. Диофант и его труды также повлияли на арабскую математику и пользовались большой известностью среди арабских математиков. Работа Диофанта заложила основу для исследований в области алгебры, и, по сути, значительная часть современной математики базируется на алгебре. Степень его влияния на Индию остаётся предметом дискуссий. Диофанта считают «отцом алгебры» благодаря его вкладу в теорию чисел, математические обозначения и самому раннему известному использованию синкопированной нотации в его серии книг «Арифметика». Символизм, который Диофант впервые ввёл и, несомненно, разработал самостоятельно, предоставил краткий и легко понятный способ записи уравнения. Поскольку для слова «равно» также использовалось сокращение, Диофант сделал фундаментальный шаг от словесной алгебры к символической. Хотя Диофант добился значительных успехов в символике, ему всё ещё не хватало необходимой нотации для выражения более общих методов. Это привело к тому, что его работы были больше ориентированы на конкретные задачи, а не на общие ситуации. Ограничения нотации Диофанта заключались в том, что у него была нотация только для одной неизвестной, и когда задачи включали более одной неизвестной, Диофанту приходилось выражать «первую неизвестную», «вторую неизвестную» и т. д. словами. Ему также не хватало символа для общего числа n. Там, где мы бы написали , Диофанту приходилось использовать конструкции вроде: «число, умноженное на шесть и увеличенное на двенадцать, которое делится на разность между квадратом числа и тремя». Алгебре предстояло пройти долгий путь, прежде чем очень общие задачи можно было бы кратко записать и решить.