现代数学是如何从失落的伊斯兰图书馆中诞生的

几个世纪前，一个享有盛誉的伊斯兰图书馆将阿拉伯数字带入了世界。尽管图书馆早已消失，但它的数学革命改变了我们的世界。

智慧之家听起来有点让人信服：这个古老的图书馆在13世纪被摧毁时没有任何痕迹，因此我们无法确定它的确切位置或外观。

但是，这个享有盛誉的学院实际上是伊斯兰黄金时代在巴格达的主要智力强国，是数学概念的发源地，像普通的零和我们现代的“阿拉伯”数字一样具有变革性。

智慧之家最初是作为哈里发哈伦·拉希德（Harun Al-Rashid）的私人收藏而成立的，并在30年后转变为一所公立学校，而如今，智慧之家似乎已将来自世界各地的科学家吸引到了巴格达，就像他们一样这座城市充满活力的知识好奇心和表达自由（穆斯林，犹太和基督教学者都被允许在那里学习）。

智慧之家的规模不亚于当今伦敦的大英图书馆或巴黎的国家图书馆，其规模之大，最终成为无与伦比的人文和科学研究中心，包括数学，天文学，医学，化学，地理，哲学，文学和艺术–以及一些更可疑的主题，例如炼金术和占星术。

因此，要想唤出这座宏伟的纪念碑，需要有想象力的飞跃（想想韦斯特罗斯的城堡或霍格沃茨的图书馆），但可以肯定的是：该学院迎来了一场文化复兴，它将彻底改变数学的进程。

智慧之家于1258年在巴格达的蒙古围攻中被摧毁（根据传说，许多手稿被扔到底格里斯河中，以至于水墨从墨水中变黑了），但在那里的发现引入了强大的抽象数学语言，后来将被伊斯兰帝国，欧洲乃至整个世界所采用。

萨里大学物理学教授吉姆·哈利里说：“对我们而言，重要的不是建立智慧之家的地点或时间的确切细节。” “更有趣的是科学思想本身的历史，以及科学思想如何发展。”

追溯智慧之家的数学遗产需要花费一些时间才能回到未来。在意大利文艺复兴时期退潮之前的数百年中，一个名字在欧洲是数学的代名词：莱昂纳多·达·比萨（Leonardo da Pisa），后称斐波那契。这位意大利数学家于1170年出生于比萨，在布吉亚（Bugia）接受了他的主要指导。布吉亚是非洲（沿海非洲北部）巴巴里沿海的一个贸易飞地。斐波那契（Fibonacci）在20年代初来到中东，从印度到波斯，一直向西方传播思想。当他回到意大利时，斐波那契出版了Liber Abbaci，这是最早描述印度-阿拉伯数字系统的西方作品之一。

当Liber Abbaci于1202年首次出现时，只有少数几个名词知道印度阿拉伯语数字;欧洲商人和学者仍然坚持使用罗马数字，这使得乘法和除法非常麻烦（尝试将MXCI与LVII相乘！）。斐波那契的书展示了数字在算术运算中的使用-这些技术可用于解决实际问题，例如利润率，货币兑换，重量换算，易货贸易和利息。

菲博纳奇在百科全书的第一章中写道：“那些想要了解计算艺术，其精巧和独创性的人，必须了解手工计算。”他指的是孩子们现在在学校学习的数字。 “使用这九个数字和符号0（称为和风），可以写任何数字。”突然，数学以一种可用的形式向所有人开放。

斐波那契的天才不仅在于他作为数学家的创造力，还在于他对穆斯林科学家几个世纪以来所知道的优势的敏锐理解：他们的计算公式，小数位系统，代数。实际上，Liber Abbaci几乎完全依赖于9世纪阿拉伯数学家Al-Khwarizmi的算法。他的革命性论文首次提出了解决二次方程式的系统方法。由于他在实地的发现，常被称为Al-Khwarizmi之父-代数之父-我们对他的称呼来自阿拉伯语al-jabr，“恢复破碎的零件”-821年，他被任命为天文学家也是智慧之家的首席图书馆员。

Al-Khwarizmi的论文将穆斯林世界引入了十进制系统。” Al-Khalili解释说。 “其他人，例如莱昂纳多·达·比萨，帮助将其传播到整个欧洲。”

因此，斐波那契对现代数学的变革性影响在很大程度上是Al-Khwarizmi所欠的。因此，两个相距近四个世纪的人被一个古老的图书馆连接起来：中世纪最著名的数学家站在另一位先驱思想家的肩上，他的突破是在标志性的伊斯兰黄金时代机构取得的。

也许是因为对智慧宫知之甚少，历史学家偶尔会夸大其范围和目的，使其具有神话般的地位，与留给我们的历史记录很少。 Al-Khalili说：“有些人认为智慧之家并不像它在许多人眼中那样宏伟。” “但是它与Al-Khwarizmi等人的联系，以及他在数学，天文学和地理领域的工作，为我提供了有力的证据，证明了智慧之家更接近一所真正的学院，而不仅仅是翻译书籍的存放地。”

图书馆的学者和翻译们也竭尽全力，以确保读者可以阅读他们的作品。开放大学数学史教授朱恩·巴罗·格林（June Barrow-Green）表示：“智慧之家至关重要，因为它是通过那里的翻译-阿拉伯学者将希腊的思想翻译成本土语言-奠定了我们数学理解的基础”。在英国。宫殿图书馆既是科学创新的平台，更是通向过去的数字观念的窗口。

在我们当前的十进制系统，编程计算机的二进制系统，罗马数字之前，远古的美索不达米亚人使用的系统之前很久，人们就在使用早期的计数系统来记录计算。尽管我们可能会发现这些难以理解或过时的事物，但不同的数字表示形式实际上可以教会我们一些有关结构，关系以及它们产生的历史和文化背景的宝贵知识。

它们强化了位值和抽象的概念，帮助我们更好地理解数字的工作原理。巴罗·格林说，他们表明“西方方式不是唯一的方式”。 “了解不同的数字系统具有真正的价值。”

例如，当一个古老的商人想写“两只绵羊”时，她可以在粘土上刻上两只绵羊的照片。但是，如果她想写“ 20只羊”，那将是不切实际的。符号值表示法是一种将数字符号加在一起表示一个值的系统；在这种情况下，绘制两只绵羊代表实际数量。

尽管采用了Al-Khwarizmi的系统（依靠数字的位置来表示数量），但罗马数字始终保持着符号值符号的痕迹。就像在上面刻有高耸的古迹一样，罗马数字比诞生它们的帝国还活着-无论是偶然，情感还是目的，没有人能肯定地说。

今年是斐波那契诞辰850周年。也可能是危及撤消罗马数字旅途的时刻。在英国，学校教室里的易读数字钟已取代了传统的钟表，因为担心学生无法正确分辨模拟时间。在世界上的某些地区，政府已将其从路标和正式文件中删除，而好莱坞已不再在续集标题中使用罗马数字。超级碗以其第50场比赛而闻名，他们抛弃了他们，担心这会使球迷感到困惑。

但是，全球范围内对罗马数字的转移突显了生活其他方面的爬行。也许更重要的是，罗马数字的消失揭示了主导有关数学的广泛讨论的政治。

“我们讲述谁的故事，我们赋予谁的文化特权，以及我们永生不朽的知识形式成为正式学习的问题，不可避免地受到我们西方殖民地遗产的影响”，剑桥数学编辑兼开发商露西·赖克罗夫特-史密斯（Lucy Rycroft-Smith）说。 Rycroft-Smith是前数学老师，现在是数学教育的领军人物，他研究全球课程之间的差异。威尔士，苏格兰和爱尔兰的学习目标中不包含罗马数字，而美国没有标准要求，英格兰明确规定，学生必须能够阅读不超过100个罗马数字。

我们很多人都不会发现MMXX这个数字有什么特别的（如果您不知道的话，那是2020年）。我们可能以他的名字命名的斐波那契模糊地认识到：一个递归序列，从1开始，然后是前两个数字的和。

斐波那契数列无疑是非凡的，在自然界中以惊人的频率出现-在贝壳和植物卷须中，在向日葵头的螺旋中，在松果，动物角和茎上的叶芽排列以及数字领域（计算机科学和排序领域）。他的作品也经常进入大众文化：文学，电影和视觉艺术；避免使用歌词或管弦乐乐谱；即使在建筑中。

但是列昂纳多·达比萨最持久的数学贡献是在学校很少教授的东西。这个故事始于大约一千年前的宫殿图书馆中，那时西方基督教世界的大部分地区都处于知识的黑暗中。这个故事应该打破我们以欧洲为中心的数学观点，聚焦伊斯兰世界的科学成就，并为长期以来数字宝藏的持续重要性辩护。

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