专栏1
对数学着迷的古代数学家
● 亲和数(amicable numbers)和婚约数(betrothed numbers)
毕达哥拉斯认为,宇宙不以人的主观意志为转移,而是遵从数学的法则,可以通过数字之间的计算阐明其规律。由此,他得出了“万物皆数”的思想。除此以外,毕达哥拉斯还创造了许多数字的概念,这些概念现在的学校很少教给学生了,其中之一就是亲和数。
亲和数也叫友爱数,是指除其本身外,彼此的全部约数之和与另一方相等的两个不同的自然数。光看概念还是比较难以理解的,让我们看一组实例吧。
最小的一对亲和数为220和284。它们的约数分别为:
220的约数:1、2、4、5、10、11、20、22、44、55、110、220
284的约数:1、2、4、71、142、284
因为要除去本身,所以分别除去220和284,将剩余的约数全部相加(求约数之和),可得:
由此可见,220和284是一组亲和数。在没有电脑也没有计算器的年代,通过笔算寻找亲和数是非常困难的。下一组亲和数的发现要等到17世纪了,数学家费马(1607—1665)发现了17296和18416。如果将人们至今发现过的亲和数从小到大排列起来,则有:
(220,284)、(1184,1210)、(2620,2924)、(5020,5564)、(6232,6368)、(10744,10856)、(12285,14595)、(17296,18416)……
可以看出,亲和数的数组均为偶数组合或奇数组合。奇数能和偶数互为亲和数吗?这还是个未解之谜。
据说,数学家欧拉一生中共找到了60组亲和数,这都要归功于欧拉强大的运算能力。
婚约数,是指除了1和其本身外,全部的约数之和与另一方相等的两个数,例如48和75。
● 完全数(perfect number)
据说,完全数的概念也是毕达哥拉斯提出的。完全数就是除了自身以外的全部约数之和与其本身相等的自然数。古希腊学者认为完全数体现了一种“完美”,因此对其极为重视。
完全数的实例:
6=1+2+3
28=1+2+4+7+14
我们也不知道毕达哥拉斯为什么把这种数字叫作完全数,不过中世纪的宗教学者认为,可能是因为传说中上帝用6天创造了世界,月球的公转周期为28天,所以这些数字被视为“完美”。目前,人们还没有找到奇数的完全数。