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东边日出西边雨——江晓原的网易博客

 
 
 

日志

 
 

从《阿基米德羊皮书》看科学、技术、文物和投资  

2009-12-08 14:54:27|  分类: 科学外史专栏 |  标签: |举报 |字号 订阅

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载《新发现》杂志2009年第11期

科学外史(41)

 

羊皮书上的一场科学史奇案

——从《阿基米德羊皮书》看科学、技术、文物和投资

 

江晓原

 

 

拍卖场上起波澜

  古希腊阿基米德(Archimedes,约公元前287~212)是最富传奇色彩的古代科学家。如果说,“欧洲哲学传统最可信赖的一般特征就是,它是由对柏拉图的一系列注脚所构成的”(英国哲学家怀特海的说法),那么仿此完全可以说,“欧洲科学传统最可信赖的一般特征就是,它是由对阿基米德的一系列注脚所构成的”。事实上,阿基米德在世界科学史上的地位,在专家眼中远比公众眼中要高得多。

  1998年之前,传世的阿基米德著作共8篇,依次是:《论平面平衡》、《抛物线求积》、《球体和圆柱体》、《测圆术》、《论螺线》、《论浮体》、《圆锥体和椭球体》、《数沙者》。这8篇的内容传自两个古代抄本系统,它们被专家称为“抄本A”和“抄本B”。不幸的是这两个抄本都已佚失。

  1998年,纽约克里斯蒂拍卖行出现了一件名为“阿基米德羊皮书”的拍品,这是一本非常破旧的小开本古代羊皮书,品相极差,起价却极高——80万美元。这是一本很不起眼的中世纪抄写的祈祷书,但是因为据信它原先是一本阿基米德著作的抄本,只是后来被人刮掉了原书字迹,再用来抄写祈祷书的(这种“废物利用”在古代并不罕见),所以身价不菲。

  但更惊人的是,尽管希腊政府派出了官方代表参加竞拍,为购回国宝志在必得,却遇到一个神秘买家,此人挥金如土,在希腊代表的出价上不停地加价,最后竟将价格推升至200万美元!希腊政府无力再加价,“阿基米德羊皮书”遂被此人拍得。

  神秘买家财大气粗,竟将希腊政府击败,真正用得上中国古代成语“富可敌国”了。此事立刻上了次日的《纽约时报》头版。更为神秘的是,这位神秘买家拒绝现身——拍卖会上出现的只是他的代表。面对媒体,他的代表只肯披露两点:一、买家是美国人;二、此人不是比尔·盖茨。

 

神秘买家和豪华团队

  神秘买家拍得“阿基米德羊皮书”后不久,就自称“B先生”,派人找到巴尔的摩市的华尔特艺术博物馆手稿部主任诺尔博士,他要诺尔组织团队来研究“阿基米德羊皮书”,研究经费由他来资助。但研究结束后羊皮书要归还给他。

  诺尔非常兴奋,就组织起一支阵容“豪华”的研究团队,包括了古代科学教授、数学史教授、中世纪艺术史教授、化学教授、数码成像专家、X射线成像专家、古籍手稿研究专家等等,甚至“美国国家侦察局”的官员也自愿加入——不过他们都主要是在周末业余时间从事这项研究的。

  研究过程中,B先生也经常参与决策。诺尔博士说,B先生“一直是负责的、考虑全面的、大方的”。这支研究团队辛勤工作了7年——从1999年至2006年,“这个项目从来没有发生资金短缺的问题”。

  他们的第一步目标是:要将被那位祈祷书抄写者刮掉的阿基米德著作抄本复原!

本来已经快要散架的“阿基米德羊皮书”被一页页拆开,利用各种现代的成像技术,最终竟然真的完整重现了那份在700多年前已经被从羊皮纸上刮去的抄本内容。于是传世阿基米德著作的第三个抄本重新出现了。它现在被称为“抄本C”,成为存世的阿基米德著作抄本中最古老的版本。

 

“阿基米德羊皮书”改写了科学史

  “抄本C”中包括了阿基米德的七篇著作:《论平面平衡》、《球体和圆柱体》、《测圆术》、《论螺线》、《论浮体》、《方法论》、《十四巧板》。其中前五篇是以前“抄本A”和“抄本B”系统已经承传下来,为世人所知的;而最为珍贵的是最后两篇,即《方法论》和《十四巧板》,这是以前从未出现过的。

  我们知道,文艺复兴得名“复兴”,“复兴”的对象就是希腊的知识和传统,所以那时的大师们无不汲汲以追求希腊著作为务(哪怕是经过希腊文—阿拉伯文—拉丁文这样重重转译的)。达·芬奇就曾尽力搜寻阿基米德的著作,但他无法看到《方法论》,因为文艺复兴时期的大师们只能依赖“抄本A”和“抄本B”(那时还未佚失)来了解阿基米德。而达·芬奇要是看到了《方法论》,他一定会爽然自失——原来阿基米德的研究和成就早在1700年前就大大超过他了。

  学者们惊奇地发现,阿基米德在《方法论》中已经“十分接近现代微积分”,这里有对数学上“无穷”的超前研究,贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。研究者们认为,“阿基米德有能力创造出伽利略和牛顿所创造的那种物理科学”,只不过当时其他的事占据着他的头脑,他是“非不能也,是不为也”。

  这里不妨加一个小插曲。许多今天的公众,哪怕曾经受过相当良好的教育,通常也十分厌恶方程,所以史蒂芬·霍金的出版商曾对他说过“书中每放入一个方程书的销量就会减半”的名言。也许会有不少读者想象“阿基米德羊皮书”中是不是充满了方程和公式?但是非常奇怪,阿基米德在讨论无穷数学和数学模型之物理应用时,从不使用任何方程!原来希腊人是不使用方程的,他们用图形来解决问题。这对于习惯了用方程表达和讨论数学物理问题的现代人来说,确实也一种全新的体验。

  至于另一篇新发现的著作《十四巧板》,则又别开生面。尽管“十四巧板”这种古代游戏(比中国民间的“七巧板”更复杂些)在西方早已为人所知,但最初诺尔他们认为《十四巧板》既难以理解也无关紧要,也许只是阿基米德的游戏而已。不过后来研究组合数学的专家参加研究之后,又有了惊人发现——他们认为阿基米德在《十四巧板》中,其实是要讨论,总共有多少种方式将十四巧板拼成一个正方形?他们研究的答案是:《十四巧板》中的十四巧板总共有17152种拼法可以得到正方形。这使他们相信,《十四巧板》表明“希腊人完全掌握了组合数学这门科学的最早期证据”。

  这样看来,“阿基米德羊皮书”提供的《方法论》和《十四巧板》这两篇阿基米德遗作的重新问世,确实可以说是“改写了科学史”。

 

资助学术也可以是投资?

  神秘的“B先生”从竞拍“阿基米德羊皮书”,到资助学者研究它,固然对科学史、学术界和博物馆都有好处,但同时这也完全可以视为他事先规划好的一系列投资步骤——想想看,当这本破破烂烂的旧羊皮书变成了名满天下的“阿基米德抄本C”之后,而且还辅之以如此多姿多彩的传奇故事,那它将来在文物市场的身价,恐怕就远远不是200万美元打得住的啦!

 

 

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