數理化通俗演義(插圖版·全5冊)

第二十五回 河邊一夢繁星點點指坐標 船上一覺幾個數字縛海盜

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——直角坐標係的創立

上回說到1846年9月23日夜,柏林天文台台長加勒靠著千裏外一封來信的指點,順利地找見那顆全球天文學家都感到頭疼的海王星。這到底用的什麽方法呢?要說清這事,還得再退回二百二十六年前。

1620年深秋,萊茵河畔的烏爾姆小鎮紮下一排軍用帳篷。入夜,萬籟俱寂,唯有秋風輕輕,雲破月來樹弄影。這時帳篷裏,一個年輕士兵翻來覆去怎麽也睡不著。他就是後來聞名於世的大哲學家、數學家笛卡爾(1596—1650年)。這年他24歲,正服軍役。說來好笑,笛卡爾一生有兩個怪癖,一是睡懶覺,二是旅遊。他出生在法國北部都蘭城的一個議員家庭。因從小體弱,很受家庭寵愛。後來上了學,校長見他瘦小而聰明,又礙著他父親的麵子,便特許他早晨想什麽時候起床就什麽時候起床。想不到,這倒使他慢慢養成了一個習慣:躺在被窩裏思考問題。這天晚上,在這個陌生的地方,他一時難以入睡。多瑙河細碎的波浪聲,天窗外點點的繁星,原野裏秋天枯草的香味,湊成一個美妙的環境。笛卡爾想著最近研究的幾何與代數的結合,眼前這些星星像豆子一樣,滿天亂撒,如果用數學方法,怎麽表示它們的位置呢?當然最好是畫一張圖。但這是幾何的方法。古埃及人在尼羅河邊丈量土地時就學會使用這個辦法了。但這紛亂的星空多麽複雜,就算畫出來,當你要指給人看一顆星時,還得拿出整個一張圖。可又有什麽方法隻用幾個數字就能標清它們的位置呢?他又想,自己隨軍到處奔波,前幾天還在多瑙河右岸,今晚又到左岸,時而在上遊,時而在下遊,要是給上級報告部隊的位置,該怎樣表示呢……

笛卡爾

笛卡爾正這樣躺在被窩裏做著研究,忽然門口傳來“嗒嗒”的腳步聲。排長查鋪了,他慌忙將被子往頭上一蒙,支起兩耳,聽著響動。可是奇怪,腳步聲到門口又折回去了。他猜想,一會兒還會回來,於是不再探頭,繼續進行圖與數的冥想。