笔者大概在小学四年级左右,第一次接触到方程这个概念,从而有了“x的初体验”。时光荏苒,时隔十数年,当时数学老师是如何介绍这个概念的,我早已忘记了。但可想而知,和“爱的初体验”一样,“x的初体验”也裱装了一层神秘的色彩,相信读者们也深有同感。
笔者小学数学课本上的x写作“”(这是latex中x的写法),颇有文艺复兴时期艺术作品的线条感,这在无形之间增加了这个字母的神秘感。同时这也奠定了小编小学时期的写字风格——我不仅会把“”的四肢强行掰弯写作“”,还把这一艺术手法扩展到了其他字母甚至汉字上,因而成为了笔者字迹拙劣的主要原因。这一习惯直到本科方才有所好转,“”身上多年的佝偻症总算痊愈,回到了“x”的健康状态。
玩笑归玩笑,从“x”身上散发出来的神秘光芒始终不曾消除,如漫天星汉一般虽举头可见却终遥不可及。那么为什么人们会使用“x”来表示未知数呢?这得从“x”的历史说起。
一、“x”的起源是谁最先用“x”表示未知数的呢?根据RadiusFoundation公司老总特里·摩尔(TerryMoore)在2012年的TED演讲的说法,究其根底,用“x”表示未知数源于11-12世纪的欧洲学者。
熟悉世界历史的读者知道,11-12世纪是欧洲的中世纪,也正好处于伊斯兰黄金时期(大约公元8世纪至13世纪),因此阿拉伯世界对欧洲有着巨大的影响。例如造纸术和阿拉伯数字,虽然分别来源于中国和印度,但却由阿拉伯人流传到欧洲。
二、“x”的流传弄明白了“x”是怎么产生的,现在又有了新的问题——“x”是如何逐渐走向全世界的呢?
事实上,这要归功于法国(准确说来是波旁王朝)数学家笛卡尔和他的著作《几何学》(La Géométrie)。需要注意的是,笛卡尔已经处于文艺复兴和大航海时代后期(14-16世纪达到巅峰,笛卡尔出生于1596年),欧洲早已从一个默默无闻的学习者蜕变成了全球科技文化的创造者;当时美国还是欧洲殖民地;而中国大概是明末清初,郑和下西洋的光辉早已不再。欧洲是这个时期名副其实的世界老大。
三、神秘与形象共舞
前两张我们已经知道了作为未知数,“x”是如何白手起家并在数学领域初现光辉的。但“x”的兴趣爱好非常广泛,它的野心可远不止于数学领域。我们在很多场合都能看到它的身影,例如X射线、X战警、X服务器和豪华轿车的型号等。这些命名方式,都或多或少地利用了“x”这一字母与生俱来的神秘色彩。
四、用历史解答未知
“为什么x用来表示未知量?”这个问题看似简单,要得到完整的答案却颇不容易。生活中这样的问题实在太多了,但过于简单的外表使我们很容易习惯性地忽略它们。而科学的最大魅力则来源于此——从简单的现象入手,追根溯源,循序渐进地把故事背后的深层奥秘一点点挖掘出来展现给世人。任何学科的发展都遵循这一普适性的规律。