第四卷:光与数的归宿
第十章数学的共通性
数字的共通之理
赵莽的靴底踏上墨西哥大学的石板路时,教堂的钟声正敲到第七下。庭院里的喷泉映着西班牙传教士的黑袍,为的胡安神父举着本羊皮卷,用拉丁语向印第安学生宣讲:“只有十进制才是上帝创造的计数法,玛雅人的二十进制是异教徒的谬误。”
“我能用两种进制解同一道题。”赵莽将金面具放在喷泉边缘,面具上的二十组符号在阳光下泛着银光。三天前,西班牙殖民者颁布新令,禁止玛雅人使用传统计数法,声称“不合上帝旨意的数字会污染银矿”。
胡安神父的金丝眼镜反射着敌意:“那就用银矿分配题来证明。”他在石板上写下题目:“塔斯科矿日产银70两,波托西矿日产100两,分给三个殖民者,比例为1:2:3,各得多少?”
赵莽示意阿武取来两样东西:玛雅人的玉算盘,算珠按二十进制排列;大明的算筹,遵循十进制规则。他先拿起算筹,迅摆出算式:“总份数1+2+3=6,塔斯科70两每份得11两余4,波托西100两每份得16两余4……”
“用二十进制再算一次!”胡安神父打断他,黑袍下的手紧紧攥着十字架。围观的印第安学生屏住呼吸,他们中不少人因使用传统计数法被鞭打,此刻都盯着赵莽的玉算盘。
赵莽拨动玉算盘上的算珠,二十进制的“70”写作“3·10”(3x20+10),“100”写作“5·0”(5x20+0)。他用玛雅语解说:“总份数同样是6,塔斯科每份得3·10÷6=11(二十进制11对应十进制11),余4;波托西每份得5·0÷6=16(二十进制16对应十进制16),余4。”
石板上的两个结果在阳光下重叠,数字不同,答案却分毫不差。胡安神父的眼镜滑到鼻尖,他盯着两种算式的交叉处,那里的余数都是4,仿佛在嘲笑他的偏见。
“就像塔斯科银与波托西银。”赵莽举起两枚银币,淡金色与铅灰色在喷泉的水雾里折射出不同光带,“色差只是矿源特性不同,本质都是银;进制只是计数方式不同,数学本质相通。”
一个年轻的传教士不服气:“上帝用七天创造世界,十进制才符合神圣秩序!”赵莽指着教堂的玫瑰窗,阳光透过彩色玻璃在地上投下二十道光斑:“玛雅人说世界有二十个纪元,难道阳光会因计数不同而改变颜色?”
辩论声引来了西班牙总督。他看着石板上的算式,忽然用西班牙语问:“若按这两种算法,征收三成赋税,结果是否一致?”赵莽让阿武同时计算,十进制得出51两,二十进制得出“2·11”(2x20+11=51),答案再次重合。
“数学不是宗教。”赵莽收起算具,金面具的符号在总督面前闪过,“玛雅人用二十进制计算银矿储量时,与《九章算术》的方田术得出相同结果;我们用十进制规划航线,与玛雅星图的坐标也完全吻合。计数方式像语言,汉语与拉丁语不同,却能说清同一件事。”
胡安神父突然将一本《几何原本》摔在地上:“欧几里得的定理才是真理!”赵莽捡起书,翻开“勾股定理”的篇章:“玛雅人用黑曜石测量土地时,也现直角三角形的斜边平方等于两直角边平方和,只是表达方式不同。”他让阿武画出玛雅人记录的“绳测法”,与书中的图形如出一辙。
围观的印第安学生突然爆出欢呼。他们中不少人因“使用异端计数法”被惩罚,此刻终于明白自己的传统并非谬误。一个少年用玉算盘算出了石板上的题目,结果与赵莽的十进制答案完全相同,激动得满脸通红。
总督的脸色渐渐缓和。他想起治理银矿时的困惑:西班牙账房用十进制,玛雅矿工用二十进制,两边的报表总对不上,原来只是换算问题。“明天开始,两种进制都允许使用。”他挥挥手,“但必须统一换算标准。”
赵莽趁机拿出金面具内侧的换算表:“玛雅数字‘·—·’(7)对应十进制7,‘——0’(10)对应10,我们可以制定对照表,就像银矿的色差,用树皮镜能统一识别。”这种尊重差异又寻求共识的方案,让胡安神父也哑口无言。
离开大学时,夕阳将石板上的算式染成金色。赵莽看着两种进制的数字在余晖里渐渐融合,忽然想起“银钞同盟”老掌柜的话:“做生意要懂换算,做人要懂变通。”数学的本质从不是固执于某一种形式,是在差异中找到共通的理。
阿武背着玉算盘,兴奋地说:“以后印第安孩子不用偷偷学自己的算学了。”赵莽望着教堂尖顶的十字架,觉得那交叉的线条像极了两种进制的交汇——十进制的竖线与二十进制的横线,在真理的顶点相遇。
金面具在行囊里与算筹相撞,出细碎的声响。赵莽知道,这场辩论的胜利,不在于证明哪种进制更优越,而在于揭示了数学最朴素的本质——就像银矿的反光,无论呈现淡金还是铅灰,终究是银的光芒;无论用二十进制还是十进制,数字背后的规律永远相通,这才是跨越文明的真理。
回程的路上,石板上的算题还未被擦掉。两个孩子蹲在那里,一个用玉算盘,一个用石子摆十进制,算着算着突然相视而笑——他们的答案相同,眼里的光也相同,像两束不同颜色的光,在同一片阳光下闪耀。
《中西算学通解》
赵莽将最后一页书稿放在晒谷架上时,塔斯科矿的阳光正穿过水晶棱镜,在纸页上投下道细碎的光谱。玛雅数字“·—·”(7)与汉字“七”并排而立,旁边用红笔标注着“塔斯科银每两换粟六斗”,算理旁还画着幅小小的棱镜结构图,折射的光线恰好落在换算公式上。
“总算成了。”阿武用麻布擦拭着满是墨迹的手指。这本耗时半年写成的书稿,前半部分用玛雅20进制记录银矿产量,后半部分用《九章算术》的粟米法换算贸易比例,中间的插页则是水晶分光仪的制作图解,将两种文明的智慧拧成了股绳。
三天前,“银钞同盟”的商船队在马尼拉港因换算标准混乱,与当地商人爆冲突。同样重量的银锭,按玛雅进制计算与十进制得出的兑换结果不同,差点引械斗。赵莽那时就下定决心,要编本能让双方都看懂的贸易算学手册。
他先教玛雅工匠认识汉字数字,用玉米粒摆出“一”到“十”的形状,再对应玛雅的“·”“—”符号。比如“五”,既画玛雅的“—”,又写汉字“五”,中间用箭头连接,旁边标注“银矿中硫含量对应值”,让矿工明白两种计数只是符号不同,本质相通。
西班牙传教士胡安路过晒谷场,看到书稿上的对照图,不禁嗤笑:“异教徒的符号怎能登大雅之堂?”赵莽翻开“粟米法”的章节,用塔斯科银的产量举例:“玛雅数字‘·0’(20)两,按1:6兑换粟米,得120斗;用汉字‘二十’两计算,结果相同。算学若分贵贱,银矿岂会因计数方式不同而改变产量?”
胡安指着棱镜结构图:“这是上帝的造物,不该与异教符号混为一谈。”赵莽却让阿武取来块黑曜石棱镜,演示如何用它快分拣银币:“水晶能分光,黑曜石也能,就像算学能用不同符号表达,核心是解决问题,不是争论形式。”
书稿的插页格外用心。赵莽让玛雅画师绘制了银矿开采的场景:印第安人用20进制记录矿脉深度,华人账房用十进制计算运输成本,两者的数字在棱镜光谱下达成一致。旁边的小字注明:“凡算学,无论符号如何,皆以实用为要,如银之反光,色差虽异,其质相同。”
编写到“方田术”章节时,赵莽特意加入了银矿土地测量的实例。用玛雅绳测法量得的矿洞面积,与《九章算术》的“广从相乘”公式计算结果分毫不差,只是前者用“步”,后者用“丈”,换算后完全吻合。他在页边批注:“地不分中西,量法异而理同;银不分矿源,算法异而果同。”
西班牙总督偶然看到书稿,指着其中的银矿税率计算问:“按这两种算法征税,结果是否一致?”赵莽当场演示:玛雅20进制的“3·5”(3x20+5=65)两银,征收三成后得“1·19”(1x20+19=39)两;十进制的65两征收三成得195两,换算后完全相同。
“这书能避免多少冲突。”总督感慨道。他当即下令在墨西哥大学和银矿作坊推广此书,让西班牙商人和印第安矿工都学习这种跨文明的算学体系。胡安神父虽仍有抵触,却在亲眼见过两种算法的一致性后,默许了学生传阅书稿。
在书稿的最后一页,赵莽画了幅跨洋贸易图。从墨西哥到马尼拉的航线旁,既标着玛雅20进制的航期,又写着大明的农历日期,中间用条光谱连接,淡金色的光带代表塔斯科银的航线,铅灰色的则是波托西银,最终在“银钞同盟”的旗帜下交汇。