3、其他数学家
正当罗马人攻陷叙拉古之时,亚历山大学派的另一位代表人物阿波罗尼奥斯也快完成了一生的主要工作。他出生在小亚细亚,约比阿基米德年轻25岁,早年也在亚历山大大学学习数学,后来回到故乡,晚年又复返亚历山大,并卒于该城。阿波罗尼奥斯最主要的贡献是写出了一部《圆锥曲线论》,今天我们熟知的椭圆(ellipse)、双曲线(hyperbola)和抛物线*(parabola)便首次出现在这部书里。
阿波罗尼奥斯的圆锥是这样定义的,给定一个圆和该圆所在平面外面的一点,过该点和圆上的任意一点可连成一条直线(母线),让这根直线移动即得到所要的圆锥。然后,用一个平面去截圆锥,如果这个截平面不与底圆相交,所得的交线就是一个椭圆。如果相交但不与任何一条母线平行,所得的交线就是一条双曲线。如果相交且与其中一条母线平行,所得的交线就是一条抛物线。此外,他还研究了圆锥曲线的直径、切线、中心、渐进线、焦点,等等。
阿波罗尼奥斯用纯几何的方法得到了将近两千年以后解析几何的一些主要结果,不禁令人赞叹。可是说,他的《圆锥曲线论》达到了希腊演绎几何的最高成就,因此他和欧几里得、阿基米德被后人合称为亚历山大前期的三大数学家,他们共同造就了希腊数学的“黄金时代”。在这以后,随着罗马帝国的扩张,雅典及其他许多城市的学术研究迅速枯萎了,可是由于希腊文明的惯性影响,尤其是罗马人对稍远的亚历山大里亚自由思想的宽松态度,那里仍产生了一批数学家和了不起的学术成果。
亚历山大后期的数学家在几何学方面贡献不大,最值得一提的是海伦公式(数学家海伦而非美女海伦),即设三角形边长依次为a、b、c,s = (a+b+c)/2,则其面积Δ为,
Δ= 根号 s(s-a)(s-b)(s-c)
后来人们才知道,这个公式是阿基米德发现的,但却没有收入他现存的书里。相比之下,三角学的建立更值得称道,这方面的工作收在一部天文学著作《天文学大成》里,作者是一位与国王托勒玫同名的数学家、地理学家和天文学家,此书因为提出“地心说”而在整个中世纪成为西方天文学的经典。当然,他出世时托勒玫王朝已经落幕。几何学中所谓的“托勒玫定理”是这样陈述的:圆内接四边形中,两条对角线长的乘积等于两对边长乘积之和。
不过,亚历山大后期希腊数学的一个重要特点是,突破了前期围绕着几何学的传统,而使算术和代数成为独立的学科。希腊人所谓的“算术”(Arithmetic)即今天的数论(number theory),不过这个词仍沿用至今,波兰的《数论学报》即取名Acta Arithmetic。《几何原本》之后,数论领域的代表著作当数丢番图的《算术》,其全译本书通过阿拉伯文转译的。书中以讨论不定方程的求解著称,此类方程又称丢番图方程,是指整系数的代数方程的整数解,一般来说,未知数的个数要多与方程的个数。
