阿耶波多(、IAST: ,或譯阿里亚哈塔,阿耶波多一世,公元476年-550年)是5世纪末印度的著名数学家及天文学家。他的作品包括《阿里亚哈塔历书》,分四部分。書中提供了精確度達5個有效数字的圓周率近似值。此外,他還根據天文觀測,提出日心說,並發現日月食的成因。另外,印度在1975年發射的第一顆人造衛星以他的名字命名。
生平
根據阿里亚哈塔历书,阿耶波多於印度紀元中的争斗时3,600年(公元499年)寫成該書,當時他23歲。這表示他出生於公元476年。
阿耶波多曾前往庫什馬布拉進修,並在那裏生活了一段期間。根據印度教與佛教傳統,以及包含婆什迦羅第一的一些學者,皆認為庫什馬布拉就是巴連弗邑,也就是現在的巴特那 。
數學
估計圓周率
阿耶波多曾進行圓周率之估計,並有可能得出圓周率值是無理數的結論。在《阿里亞哈塔曆書》的第二部分,阿耶波多寫道:
;原文:
;翻譯:
這表示圓周率的值,也就是圓周與直徑的比,是\frac{(4 + 100) \times 8 + 62000}{20000} = \frac{62832}{20000} = 3.1416,其精確度達5個有效数字。有學者推斷,阿耶波多使用「逼近」()一詞,可能不僅為了表示這是估計值,而是有意表示他是個無理數。同样,在中國,劉徽於公元263年求得一樣的圓周率:\tfrac{3927}{1250}=3.1416;在歐洲,圓周率是無理數的證明由约翰·海因里希·朗伯在1761年發表。在《阿里亞哈塔曆書》於公元820年被翻譯成阿拉伯文之後,這個估計值被花拉子米所著之代數書籍中被提及}}
阿耶波多也在該書中討論正弦函數的概念,稱之為「」,字面上為半弦之意。爾後,人們逐漸將其簡稱為「」。爾後其著作從梵文被譯為阿拉伯文,該函數名則被譯成「jiba」。然而,在阿拉伯文書寫體系中母音被省略,於是該詞變成了「jb」。到了12世紀,克雷莫納的杰拉德將該書從阿拉伯文翻譯成拉丁文時,因為「jiba」在阿拉伯文中沒有對應的意義而誤以為該字為「jaib」,意為「口袋」或「襞」。於是便譯為拉丁文的對應詞「sinus」,意為「海灣」,最後便演變為如今正弦函數的英文名「sine」。餘弦函數(,)亦是如此。
代數
在《阿里亚哈塔历书》中,阿耶波多推導出以下平方與立方级数求和之結果:
:1^2 + 2^2 + \cdots + n^2 = {n(n + 1)(2n + 1) \over 6}
以及
:1^3 + 2^3 + \cdots + n^3 = (1 + 2 + \cdots + n)^2
天文
日月食
阿耶波多認為,月球與行星並不會自行發光,而是反射太陽光。此外,他也解釋了日月食的成因,說明日食是月球落在地球上的陰影、月食是地球落在月球上的陰影造成的。他也討論了地球陰影的大小和範圍,並計算出日月食的規模。後事的印度天文學家更基於阿耶波多的基礎上,將預測做得更加精確。他們的計算是如此的精確,以至於18世紀科學家造訪印度本地治里時發現印度人對1765年8月30日月食的持續時間只比實際短了41秒,而他手上的預測表則長了68秒。
地球自轉與公轉週期
若使用現今公制單位,阿耶波多當時求得之恆星日長度為23小時56分4.1秒,而現代測得之精確值為23小時56分4.091秒。另外,阿耶波多求得之恆星年長度為365天6小時12分30秒(365.25858天)。
以阿耶波多命名的事物
*印度的第一顆人造衛星: 。
*印度空间研究组织在平流层發現的細菌:阿耶波多芽孢桿菌(學名:)。
*():印度比哈尔邦的一所大學。
註釋
參見
*婆羅摩笈多
*伐罗诃密希罗
*印度數學
*
参考文献
腳註
參考書目
*
*
- Kak, Subhash C. (2000). 'Birth and Early Development of Indian Astronomy'. In
- Shukla, Kripa Shankar. Aryabhata: Indian Mathematician and Astronomer. New Delhi: Indian National Science Academy, 1976.
*
外部連結
- 互联网档案馆上於1930年所編的[https://archive.org/details/The_Aryabhatiya_of_Aryabhata_Clark_1930 《阿里亞哈塔曆書》英譯本] ,有數種格式。
*
- ([http://islamsci.mcgill.ca/RASI/BEA/Aryabhata_I_BEA.pdf PDF版] )
- [http://www.cse.iitk.ac.in/~amit/story/19_aryabhata.html Aryabhata and Diophantus' son] ,印度斯坦时报上的科學故事專欄,2004年11月。
- [http://www.wilbourhall.org/ Surya Siddhanta translations]
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