女性也參與解高次方程式的算額
事實上,這種現象並非大垣市獨有。下圖的算額是岡山市北區的惣爪八幡宮內保存的算額,由當地演算法塾的門人於1861年奉納。據深川稱,畫面中央坐著的是老師,弟子們在老師的指導下使用算盤和算木正在解高次方程式。弟子中還包括兩名梳著日本髮型的女性和注視算盤的少年。左下角還畫了1名擤鼻子的武士,頗具趣味。
畫中的屏風兩側寫有以下3個問題:
① 求面積為85000的正方形的邊長
② 求邊長分別為10、17、21的三角形內接圓的直徑
③ 求體積為1881676371789154860897069的立方體的邊長
現代解法:
① x2;-85000=0,答案為291.5…
② 使用海龍公式(求得三角形面積S,再通過公式r = 2S/(a+b+c)求出內接圓半徑,答案2r=7
③ x3;-1881676371789154860897069=0,答案x=123456789
問題2的海龍公式是已知三角形的邊長分別為a、b、c,求面積S的公式,即S=√(s(s-a)(s-b)(s-c) ),其中s=(a+b+c)/2。這是現代高中課程教授的內容,當時的和算家們已掌握這個公式。
少年和女性們與武士們一起挑戰這些數學問題,使用海龍公式、算盤和算木解決面積和位數非常多的複雜的三次方程,可以說這些算額記載的故事非常珍貴。
《算法少女》,或由醫生的女兒編撰
提到《算法少女》,你會想到什麼?有些人可能讀過小說或漫畫,但它的原作是一部大約250年前,即1775(安永4)年在江戶出版的3卷本和算書。作者自稱壺中隱者,在序文中寫道:「我是來自大阪的醫生,這本書是我口述的算術,由女兒平章子整理成書。所以,我想書名中使用『少女』一詞應該是恰如其分的吧。」
活躍在那個時代的和算家會田安明在某篇文章中提到過該書,據他說,他確認了該書作者的實名為千葉桃三,出身於大阪,是居住在江戶的一名醫生,也是關流(關孝和流派)秘訣皆傳的和算愛好者。
讓我們看看該書的內容。東大寺學園的前中學數學教師和算研究家小寺裕在《和算書‹算法少女›解讀》(築摩學藝文庫)一著中進行了詳細介紹。
《算法少女》的開篇介紹了計算圓周率的方法。首先,通過內接正多邊形來近似計算的方法,將多邊形的邊數由4、8、16、…不斷增加,當達到正10萬餘(!)多邊形時,便能得出圓周÷直徑=355/113=3.14159202…。然而,即便如此,也仍不夠精確,所以在書末傳授了用秘術的無窮級數的表示方法,有那麼一點釣讀者口味的感覺。
即使在今天圓周率仍被作為衡量超級電腦性能的標準之一,當時的和算家也將其視其為重要課題,因此有必要在書的開頭談論圓周率,以彰顯自己的數學技能。之後,書中還提到了包括等比級數、三角形與內接圓、五次方程式、分數的最小公倍數、組合等各類問題都用日文和漢文詳細記錄,共有數十道題目,持續到下卷。
小寺審閱了所有問題,分析指出和文問題大多為初級,漢文問題多為中級以上。雖然書中存在一些數學錯誤,但也超出了一般和算書的範圍。那麼,將其整理成書的「章子」到底是一個什麼樣的少女呢?遺憾的是,除了這本書之外,再無任何線索。小寺表示,會田安明也沒有提及過,所以也有人認為她是一個虛構的人物,這至今仍是個未解之謎。圍繞著「算法少女」這一本書,會田對千葉桃三評價頗高,但與他同時代的勁敵、和算家藤田貞資卻對此書進行了情緒化的激烈批評,甚至為此專門撰寫了《算法少女之評》一書。這個神秘的「少女」加劇了兩人之間宿怨的升溫。
