書名:The Fontana History of the Mathematical Sciences: the Rainbow of Mathematics
作者:Ivor Grattan Guinness
出版社:Fontana Press, London
出版年:1997
頁數:817

台師大數學系 洪萬生教授

        西方數學史的通史撰述,通常都會花很多篇幅討論希臘數學史,譬如Morris Kline 的 【數學史】(Mathematical Thought from Ancient to Modern Times,1972,請參看台書名:The Fontana History of the Mathematical Sciences: the Rainbow of Mathematics 作者:Ivor Grattan Guinness 出版社:Fontana Press, London 出版年:1997 頁數:817 台師大數學系 洪萬生教授 西方數學史的通史撰述,通常都會花很多篇幅討論希臘數學史,譬如Morris Kline 的 【數學史】(Mathematical Thought from Ancient to Modern Times,1972,請參看台 北九章出版社八十年代所出版的中譯本)就安排了六章,極為詳盡地說明希臘數理科學 的哲學背景、成就特色與榮枯成因的分析。若以全書總共五十一章來計算占有比例,那 麼,希臘數學史在該書中的份量就有 6/51或將近12%之多。至於影響現代數學及其教育 (包括大、中、小學)的十九世紀數學史,Kline則提供了十七章,亦即恰好全書三分之 一的篇幅。儘管就全書篇幅比重來看,十九世紀相對於古希臘差不多是三比一,但考量 數學的專業化與制度化在十九世紀西方世界的顯著發展,從而形塑了今日數學的風貌, 希臘數學史的比重似乎稍嫌高了一點。當然,這種主觀的認定仁智互見,有時候要看寫 作者所設定的讀者對象來決定。 

        針對西方數學史這種論述的『慣例』,英國的數學史家 Ivor Grattan-Guinnes (IGG)的新書【數學彩虹】(The Fontana History of the Mathematical Sciences: The Rainbow of Mathematic),則反其道而行,在全書總共十七章(817頁)之中,作 者只為希臘數學史安排了一章,亦即差不多 0.6% 的篇幅而已。針對這一『另類』, Grattan-Guinnes 的解釋是: 很多西方數學史書籍花不少篇幅處理古代世界、中世紀以及文藝復興等時期,但對於奠 基於它們之上的近代數學發展,卻著墨不多,尤其是十九世紀,更是常常一筆帶過,敷 衍了事。在這裡,我們要把它平衡過來。在本書中,十九世紀共占有九章之多。或許在 篇幅上這有一點矯枉過正,不過,這絕對不是有意對較早期數學史表示不敬,而是因為 1800年之後的數學比較貼近現代數學家或學生 -- 他 / 她們其實是本書論述的主要設定 對象。此外,由於很多其他的通史著作都涵蓋了較早時期,甚至寫得極好,我推薦有興 趣的讀者去閱讀這些書。 是的,正因為如此,所以本書的確相當適合大學(數學系)學生來閱讀。不過,相對於 Kline的書來說,本書雖然比較言簡意賅,但檢視書末所附參考文獻(主要是七十年代之 後的研究結果),可以看到它充分受惠於過去二十年數學史學的長足進展(以國際數學 史學報 Historia Mathematica 創刊二十週年為指標)。就『新』史學的觀點而言,它 非常值得我們深入研讀。

         事實上,由本書目錄來看,作者的確大大地凸顯近、現代數學的份量,尤其強調了數學 與物理的結合對前者所帶來的影響。儘管如此,他將科學革命之後、微積分發明之前 (1540-1660)的西歐數學發展,統稱為『三角學的年代』,實在是頗為獨到的提法。一 般來說,微積分的發明有賴解析幾何的鋪路,至於後者,則是拜代數地位的提升而得以 和古典幾何結合的成果。事實上,作者也指出:代數成為數學的一個分支的主體性,乃 是1620年代以後才出現的故事。至於前此,代數則多半為人作嫁,始終被視為一種『技 術』(art)而已 -- 譬如Girolamo Cardano的代數著作書名就稱作『偉大的技術』 (The Great Art,1545),而Franciscus Vieta的符號代數經典書名也稱作『解析方法 引介』(Introduction to Analytic Art,1591),可見即使是當時在這一方面卓然有 成的數學家,也不敢隨意誇稱『代數』的理論成分。

         由於直到1620年之後,代數的方法才逐漸取代解題結果,而成為研究的焦點,也因而代 數的地位大大地獲得提昇,其最佳旁證則是『整數』(integers)與『比』(ratios) 被定位成數學實體(mathematical objects)。從Cardano的【偉大的技術】(1545)問 世以來,代數地位的提昇,原來是依附在三角學的發展之上的。為了強化此一論點, Grattan-Guinness還指出這段時間的主要數學家及科學家如哥白尼、Cardano、Vieta、 刻卜勒、費馬以及笛卡兒,都有三角學方面的相關著作問世。誠然,算術與代數最終還 是獲得自主性(autonomy)的發展,因此,在Kline在前述經典作品中,並未特別強調三 角學的重要性。這是Kline與Grattan-Guinness兩人在處理這段歷史的著眼點不同所致。 他們的著作出版時間相隔二十五年,倒是都成為了二十世紀數學史學(historiography of mathematics)的歷史見證,物換星移,耐人尋味。

        正如上述,【數學彩虹】不同於其他數學通史著作的地方,更在於Grattan-Guinness將 幾乎三分之二的篇幅放在十九世紀之後。至於十八、十九世紀數學史的區隔,則是法國 大革命,尤其是此一重大歷史事件所帶出的數學制度化與專業化(參看【數學彩虹】第 七章),使得十八、十九世紀作為西歐數學『歷史分期的區隔』,變得十分自然而正 當。這一歷史現象,固然也為Kline所重視 – 在【數學史】中,他也安排了第二十六 章,專門討論『1800年代的數學』,可是,我們仔細讀來,總覺得他並沒有特別指出數 學的制度化與專業化所開啟的意義,治史器識不足故也。不過,這個評論其實有一點年 代誤置式的苛求,因為Kline的數學史論述,一直忠誠地守在傳統『思想史』 (intellectual history)的進路上,至於『對比』十分強烈的Dirk J. Struik之【簡 明數學史】(A Concise History of Mathematics)所洋溢的馬克斯史觀,充分被七十 年代之後興起的『數學社會史』(social history of mathematics)所吸納,則或許是 Kline在晚年所不曾預料得到的數學史學之主流活動。

        就數學史的專門著作而言,【數學彩虹】還有一個非常獨特的風貌,那就是它對數學與 物理互動關係的特別重視,譬如Grattan-Guinness就安排了第十章、第十四以及第十五 章專門討論。在這些章節中,作者不只討論數學知識的成長,也提供了很多相關物理史 的論述。其實,在Grattan-Guinness的心目中,這些可以歸類為『數學物理』的學科, 或許是古希臘『嚴正科學』(exact sciences)的延伸吧!不過,似乎也正是這些數學 與物理的錯綜複雜關係,使得Grattan-Guinness可以從容舉例說明(科學)『常態性』 (normality)、『革命』(revolution)、『創新』(innovation)、『迴旋』 (convolution)所指涉的知識活動,曾經並存於Fourier的數學物理研究之中。由此我 們也可以看出,Grattan-Guinness師承Karl Popper的哲學關懷。顯然基於類似的考慮, Gattan-Guinness也對他在本書中使用諸如『學派』(school)、『風格』(style)等 比較歸屬於社會學的名詞,提出十分扼要的解釋。如此說來,本書對於比較想在數學史 學中尋找所謂『結構』的學者來說,應該是具有相當大吸引力的。

        儘管如此,本書帶給我們的的最大啟示,仍然在於作者Grattan-Guinness總結了過去二 十幾年數學史研究結果之後,針對從遠古到本世紀初的數學知識活動,所刻劃的的萬種 風情以及賦予的歷史意義吧!鑑往誠然不足以知來,不過,在尋找歷史意義的過程中, 我們並不孤單!