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数学家传记

Abu-Mahmud Khujandi

出生
约940年 塔吉克斯坦苦盏
逝世
1000年

Al-Khujandi是一位伊斯兰天文学家和数学家。他进行了精确的天文观测,并可能在三角学方面取得了一些进展。

完整传记

关于al-Khujandi的生平,已知的事实很少。我们所知道的少量信息来自他留存下来的著作,以及Nasir al-din纳西尔丁·图西的一些评论。从纳西尔丁·图西的评论中,我们可以相当确定al-Khujandi来自苦盏城。该城位于锡尔河两岸,地处肥沃的费尔干纳谷地入口处,8世纪时被阿拉伯人攻占。纳西尔丁·图西说al-Khujandi是该地区蒙古部落的统治者之一,因此他必定出身贵族。

Al-Khujandi一生中大部分时间的科学工作都得到了白益王朝成员的支持。该王朝于945年掌权,当时Ahmad ad-Dawlah占领了阿拔斯王朝的首都巴格达。Ahmad ad-Dawlah的家族成员成为不同省份的统治者,白益帝国从未有过高度的凝聚力。Al-Khujandi得到了Fakhr ad-Dawlah的赞助,后者于976年至997年在位。

正是Fakhr ad-Dawlah支持al-Khujandi进行他的重大工程,即在雷伊(靠近现代德黑兰)的天文台建造一座巨大的墙式六分仪。许多阿拉伯科学家相信,仪器越大,获得的结果就越精确。事实上,al-Khujandi的墙式六分仪是他自己的发明,它确实开辟了新天地,其刻度可以指示秒,这是前所未有的精度水平。

在994年,al-Khujandi使用这个非常大的仪器观测了太阳在solstices附近的一系列子午线中天。他利用这些观测——分别于994年6月16日和17日夏至以及994年12月14日和17日冬至进行——来计算黄赤交角和雷伊的纬度。他在一篇题为On the obliquity of the ecliptic and the latitudes of the cities的论文中详细描述了他的测量。

根据他的观测,他得出黄赤交角为23° 32' 19"。这个值低于先前获得的值[1]:-

Al-Khujandi说印度人发现黄赤交角最大为24°;克劳狄乌斯·托勒密为23° 51';他自己为23° 32' 19"。这些不同的值不可能由于仪器缺陷所致。实际上,黄赤交角并非恒定;它是一个递减的量。

然而,al-Khujandi关于黄赤交角的值存在一个误差;它大约低了2角分。比鲁尼在其Tahdid中讨论了这个误差,他声称由于仪器的重量,六分仪的孔径在al-Khujandi的观测过程中移动了大约一拃。比鲁尼几乎可以肯定地准确指出了误差的原因。然而,al-Khujandi给出的雷伊纬度35°34'38.45",尽管是用他错误的黄赤交角值计算得出的,却精确到最接近的角分。

我们还需要讨论al-Khujandi发现了正弦定理这一说法。这一说法由纳西尔丁·图西提出,他在其Shakl al-qatta中给出了al-Khujandi关于球面三角形这一结果的证明。尽管没有理由怀疑纳西尔丁·图西所说的他给出的证明确实来自al-Khujandi,但有相当多的理由相信阿布·瓦法或Abu Nasr 阿布·纳斯尔·曼苏尔才是最初的发现者。

阿布·瓦法阿布·纳斯尔·曼苏尔都声称发现了正弦定理,而据我们所知,al-Khujandi并未作出这样的声称。此外,al-Khujandi与其说是理论家,不如说是天文仪器的设计者和天文观测者。最后,尽管这实际上证明不了什么,但该定理在阿布·纳斯尔·曼苏尔的著作中多次出现:无论是他的几何学著作还是天文学著作。

关于al-Khujandi的数学贡献,我们应当作最后一点评论。他在n=3n = 3的情形下陈述了费马大定理,尽管毫不奇怪,他的证明是错误的。Al-Khazin写道:-

我先前已经证明……阿布Muhammad al-Khujandi——愿真主怜悯他——在他关于两个立方数之和不是立方数的论证中所提出的内容,是有缺陷且不正确的。

al-Khujandi尽管其成就偏重实用而非理论,却对这个数论结果感兴趣,这无疑很有趣。

参考文献

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