正說話間,吹來一陣江風,田垚忍不住打了個噴嚏。 趙榛見狀,把目光定格在他身上,笑道:“田教授,這次多虧是你,解決了軍中的難題,目下汜水關將士士氣高漲,有你的大功勞!” 趙榛不像古人那麼迷信,對所謂冬日打雷這些紛說沒有興趣,不願過多討論這些玄妙之說,有意換了話題。昨日田垚幫助折彥質修建起了砦墻,趙榛一直無暇問他如何辦到的,此時正好借機詢問清楚。 田垚用袖子捂住口鼻,又打了個噴嚏,才得空回道:“殿下,事有湊巧,折大人修建砦墻一事,與我所學似乎可以對應起來,我突發奇想,所以討了個巧。” 聽他這麼一說,眾人都產生了興趣,紛紛問他怎麼做到的。 趙榛見田垚把手縮在袖筒裡,緊咬牙關,全身瑟瑟發抖,便道:“咱們先進船,聽田教授好好擺一擺龍門陣。” 車船不小,首尾將近五十米,當中船艙寬敞,擺著一張長桌。 眾人圍坐在桌旁。艙中燒著炭火,暖意融融。田垚舒服地連打了幾個寒戰,嘴巴一陣哆嗦,才心滿意足地從懷中掏出來個袋子,抖落一番,從袋子裡又掏出一把東西,攤在桌上。 “算籌?”夏言問他。 “嗯”,田垚抬頭,沖他贊賞道,“夏大人好眼力。” 每根算籌大概兩指長,蠅頭粗細,大略點一下,得有二三百根,用竹子削製而成,滿滿一堆,擺在桌上,外表磨得光滑鋥亮,顯然是田垚的常用之物。 “一根…… “一根,一根……” “一根,兩根,一根……” “一根,三根,三根,一根……” “一根,四根,六根,四根,一根……” 田垚一邊擺著,一邊念念有詞,每念一陣,停頓一下,換一行,繼續一邊擺一邊念,如此連擺了九行。 眾人這才看出來,這九行算籌形成了一個大三角形形狀,把桌子占滿了。 第一行,一根算籌。第二行,兩根算籌,分別擺在第一行算籌之下的左右位置。第三行,四根算籌,分三列,首尾兩列各一根算籌,中間一列兩根算籌合在一起,擺在前一行算籌下方對應的左右位置。第四行、第五行……均如此排布。 趙榛見算籌擺成的形狀,心中一動,仔細地將當中合在一起的算籌數目,計算了一番,心中暗道:“楊輝……賈憲……三角?”幾乎就要脫口而出,但是終於忍住了,沒有發出聲來。 楊越在旁邊輕聲說:“這莫非是七乘方圖?” 田垚聽見有人識得擺出來的圖形,非常驚訝道:“楊兄,你認識此圖?” 楊越道:“我們醫者,除了醫藥,卜筮數理也略微接觸一些。田教授搭的這個圖,我正好在一本書中看過,好像是賈憲的《黃帝九章算法細草》,我閑暇無事時在宮中藏庫中瀏覽過此書。” 田垚不住地點頭,由衷地贊嘆道:“要論此圖的起源,現今也說不清楚了,有人說是唐朝的李淳風,有人說是魏晉時的劉徽,不過公認還是我朝算法大家賈憲所著,記載於方才田兄所言的算法細草中。楊兄不僅醫術精湛,所學亦龐雜,連算數上的知識,也有所了解,實在佩服!不像我隻知道這些算法數理。” 楊越急忙謙虛地推辭道:“宮中藏書非常豐富,我又喜好讀書,實乃湊巧翻過這本書,僅僅知道有這麼個圖,完全不懂其中的奧秘,豈敢當田兄謬贊。” “說起來也簡單。正如楊兄所言,此圖乃乘方圖,便是乘方展開的算法排列。你看,這是積,此謂本積、商實、平方積、立方積、三椉積……七椉積。” 田垚指著左手邊緣每一列單獨擺放的算籌娓娓道來,又指向右手邊緣的算籌,從上而下繼續介紹道:“這是方法、平方隅、立方隅、三椉隅……七椉隅。” 接著,指向最後一排算籌,說道:“中間的算籌名為廉,從左向右,上廉、二廉、三廉……七廉。” 趙榛確信這就是賈憲三角或楊輝三角無疑。 楊輝是南宋人,這時尚未出生,此圖隻能是賈憲所作的三角圖,也就是楊越口中的七乘方圖。 以後世數學術語描述,賈憲三角就是二項式展開後的係數表。左右邊緣擺列的算籌,田垚口中喚作積、隅,其數量始終為一,代表著二項式展開後,最高次項式的係數始終為一。中間的廉,則代表中間項的係數。以(a+b)3為例,展開後用現代數學表示為a3+3a2b+3ab2+b3。在賈憲三角中,先找到立方積這一行,再點驗田垚依次擺列的算籌數量,分別為立方積1、上廉3、二廉3、立方隅1。立方積、立方隅的算籌數量與a3、b3前的係數1相符,上廉數量與a2b項前係數3相符,二廉數量與ab2項前係數3相符。根據賈憲三角,任何髙次二項式都可以直接應用廉數快速展開。 這是中國古代非常偉大的數學成就,但是趙榛不知道與修建玉門渡砦墻有什麼關係。 田垚認真解釋著,似乎想讓所有人能夠明白這一原理,但是艙中除了趙榛,眾人如同聽天書一般,根本摸不著頭腦,楊越也是一臉疑惑,顯然沒有數學方麵的造詣。 朱大泰不耐煩地拍了一下桌子:“小田先生,什麼鯽魚臉?還貓魚臉呢,我聽不懂,你就直說吧,怎麼把那些柱子立進土裡的。” 他拍的力道不大,但已將滿桌的算籌震得亂了隊形,有些算籌骨碌碌地滾下地麵。 田垚趕緊把算籌撿起來,苦笑一聲,將淩亂的算籌認真地擺放整齊,才道:“我當時也是突發奇想。嗯……那天,我在城墻上俯看玉門渡前的柱子,見柱子排列得密密匝匝,越靠近岸邊,柱子數量越多……就像這裡的算籌。”田垚指著第九列算籌。 “嗯”,眾人聽到他開始解釋,都非常感興趣,齊聲應道。 “我當時想,為何靠近岸邊的地方容易塌方?岸邊潮濕,土壤疏鬆,容易塌方能夠理解,但是由於岸邊屢次塌方,立柱的地方已經往後騰了幾丈,土地已經非常堅硬了,與平常的土地沒有太大差別,為什麼柱子前方仍然容易裂開,導致立不穩柱子?” “是呀,這是為什麼?”眾人一起追問。 “問題不在土壤上,而在柱子上!” 田垚得意地笑道:“諸位請看乘方圖,我用算籌表示出來,大家一目了然,越到乘方的底部,廉數越大。我當時突然想到此圖,心想廉數能不能當作立下柱子以後,柱子對外的力道呢?如果把靠近岸邊的柱子當作最底部的算籌,大家看,它的廉數最大,是不是意味著這些柱子往外排出的力道最大?當力道過大時,前方的土壤承受不了,於是開始崩裂?” “哦!”有人恍然大悟。 “你這……扯淡的麼?”朱大泰遲遲疑疑,終於忍不住反駁道,“俺老朱雖然聽不懂你那鯽魚臉貓魚臉,但也知道你這個圖,說的是算術嘛……和這力道完全不是一回事,莫不是糊弄我等吧?哈哈哈。” 葉復笑著對朱大泰道:“我看田教授所言不假。柱子都立好了,擺在那,還能有假?小田此舉看似奇思妙想,其實有用得很,真是實用之才!” 趙榛想了想道:“我亦覺得田教授說的有理。算術與物理看似不同,其實存在著千絲萬縷的聯係,就像勾三股四弦五之理,人們一直把它當成算學範疇的事,其實在勾股弦上所承受的力道也遵循這一定理。” 朱大泰趙榛發話了,於是不好意思地鼓了鼓掌:“錯怪小田先生啦,我一粗人,聽不懂就問,嘿嘿,莫怪莫怪啊。” “哦?”田垚聽趙榛說罷,有些驚奇地問,“勾股定理還有此應用?這倒是我從未想過的,聞所未聞,下次得驗證一下。” 趙榛又問道:“那為何當中的柱子插不深,難以探到根部呢?” “殿下,此道理與方才岸邊的柱子是相通的。我推想,當中的柱子,前後左右都有柱子推擠,就像這乘方圖,嗯……與乘方圖略有不同,好像兩個首尾顛倒的乘方圖,疊加在一起,同一列算籌的廉數,存在正反兩個數,這兩個數相加之和……才是柱子承受的力道,等於說,這根柱子的位置上承受了兩份力道。” “而折大人在安排人施工時,一直采取由兩端向中間施工的法子,唔,此地與河西的土質不同,含水量大,土壤蓬鬆濕潤,不似河西地界的土壤,板結堅硬,故等施工至中間位置時,此處土地承受著來自四麵八方的力道,在多方擠壓下容易阻滯,此時如果不是非常巨大的力道,根本穿插不進去。” “哦,原來如此”,趙榛這才真正明白其中的道理,“照這麼說,你是建議……” “殿下,於是我建議廂兵營在施工時,改變立柱次序、減少柱子數量、拉大柱間距離,從近岸的地方開始埋柱,在原有基礎上拉開柱間距離,這樣一來,岸邊的柱子數量減少了,對外的力道減弱,便不容易崩裂,等近岸之處的柱子完工後,再一層層往後埋設。如此,整整埋了九層大柱,再無任何問題……” “這麼簡單?”朱大泰又忍不住問道,表情極其不可思議。 田垚笑著道:“便如此簡單!” “知難行易、知易行難”,趙榛感嘆道,“田教授此做法,看起來簡單,其實非常不簡單,可謂膽大細心。大膽假設、小心求證。田教授,你有成為科學大家……算學大家的潛力喲。找書苑 www.zhaoshuyuan.com ” 田垚正在將算籌收到袋中,聽到趙榛誇獎自己可以成為算學大家,頓時滿臉笑容,不禁放下手中的算籌,躊躇滿誌道:“托殿下吉言。算學大家,正我心中所願啊!隻是不知道有無此福分啊。” 眾人一起捧他道:“一定有的。依田教授之天資與努力,早晚必成一代宗師。” 趙榛也寬慰道:“等我們到了襄陽,安定下來,將立即著手成立算學院,到時便請田教授擔任總教習。”又想到姐姐趙芙金的拜托,跟著補充一句:“當然,我這的賬房先生還得兼著。” 田垚大喜,連著對眾人拜謝不停。 趙榛乘機問了他,為何不進官學的算院。 宋徽宗時,在官學中專門設置了算學、醫學以及畫學三院。依田垚的才學,到算學院做個正牌的教授官綽綽有餘。問下來,無外乎家財、勢力這些不公平因素導致的。田垚家境一般,雖然祖居汴京,但是家中並沒有出現什麼顯赫的人物,也沒什麼資財,乃普通家庭之人,田垚滿腹所學,多是自學來的,按照現在的說法,便是大都市裡的小市民,大城小民,無足輕重,好在他勤奮上進。 饒是如此,趙榛心中對他如何與自己姐姐,堂堂大宋皇家帝姬產生感情瓜葛,生出一絲絲興趣。這些天相處下來,趙榛已經暗暗決定,有意成全他倆,如果他與自己姐姐能夠成就姻緣,也算人生逆襲,趙榛樂見其成。 掌舵的廂兵指揮適時沏上茶水,端來乾果瓜仁,於是乎眾人品鑒茶水,嚼著籽兒,有說有笑,暖哄哄的船艙裡其樂融融,一派祥和。