第一幕 1575年夏(玛丽)
第二幕 1593年秋(夏尔)
亲爱的男爵夫人
到德累斯顿来后,我最近过得很好,这里的生活不错。我现在作为克里斯蒂娜小姐的家教,享有的待遇也很可观,这还都是拜您和男爵所赐。倒是您已经年老了,应当在各方面多注意才是。
这次写信是想向您坦白我的经历,在您面前的时候我总是不敢说出来,而您心地也善良,不会多问我这方面的事情,但是我总觉得始终不对您说我为于心不安,所以还请允许我在信中说出来。
我出生在下人的家庭,我们家世代是奥尔纳吉侯爵的土地上的农民,不知道您是否认识这位侯爵。我从没见过我父母的真实模样,父亲据说是被卖出去了,而母亲在生我的时候去世了,我是由其它下人们照料长大的。我在村子里和村民们劳作,大家待我也很好。不过这只是表面上的,我没有父母可以依靠,其他同龄的孩子之间做很多活动也不会带上我,只有整个村开会时老人们会因可怜我而照顾一下我,不把我孤立在全村之外。
于是在有空闲时间的时候,我只好一个人去村子南边的山丘上玩。有一天,村里没有事情,我就爬到山丘顶上一颗树上玩。我在上面待了一天,中午也没有回村子吃饭,就看着鸟儿飞过来,在树上歇一歇,然后又飞走。有的鸟儿没有什么戒心,落在我的身上,休息够了再抖抖翅膀继续往北边飞;有的鸟儿则离我远远的,只是在树梢稍停一会儿就离开了。我就呆呆地目送它们远去,当时我就想它们真好,离开村子也能生活,上帝保佑它们能看见更多的村子和更多的城市。
当时我已经知道村子之外还有城市了,这还是村里一个见多识广的老人告诉我的,但是我想不来城市到底是什么样子。那个老人说城市里没有农民,都是些商人和做手工的,还有大贵族们,不过在角落里也有叫花子们聚成一团。他好像不喜欢那样的地方,说没有侯爵的土地,自己还不知道怎么活下去。但是我倒觉得那比在村子里好玩很多。
然后意外就发生了。我在树上一个午觉睡醒来,已经是黄昏时分了,我往村子的方向望去,开始还不确定,但愣了一瞬间后我确定村子是着火了。我当时非常慌张,不知道怎么办。要是我回去,肯定会被侯爵的官员抓住盘问,此前就有人被抓走过。但是要是我不回去,我不知道我还能去哪里,这时我才理解为什么那位老人会不想离开村子。
就在这时我想到他说的城市,我想我应该去那种地方,哪怕当个叫花子也能分一杯别人剩下的羹勉强活下去。但是一方面要是我逃走了,侯爵的官员来检查村子时肯定会发现人数和户口簿上的对不上,更不用说要是那几个小崽子活下来肯定会说我不见了。到时候他们要是抓到逃跑的我,我就更有口难辩了。另一方面我不知道怎么去,甚至不知道“城市”的方位在哪边,要如何走出侯爵的领地也是个问题。但是我想总不能坐以待毙,如果被抓到就认命吧。
幸运的是,我误打误撞走到了海边,逃出了侯爵的领地。凭借太阳辨认大致的方向,以及路上肯帮助我的好人告诉我的消息,我逃到了佛罗伦萨。也就是在这里,您发现了我。但我刚到这里的时候,人生地不熟,真的就是和叫花子们为伍,靠残羹剩菜充饥。好在得益于我经常去山丘上拿木头做一些小玩意儿,有一次我不小心碰倒了一位木匠做好的梯子,但是我边赔罪边很快修补好了。他应该是看到了我的手艺,让我之后还可以来和他一起做木工活儿,甚至可以考虑让我进入行会。
后面的事情就是和您的邂逅了,在加入行会前,您看中了我并把我带走。虽然我不知道您为什么要这样做,我既不知道您看中了我哪一点,也觉得这件事不仅不能给您带来什么好处,可能还会影响您的名声,而且您的丈夫竟然也不在意。我只能觉得,您和男爵实在是这世界上心地最善良的人,愿主永远护佑你们。
多亏了您,我能接受教育,我现在的名字也是您取的,非常美妙。在您资助我的几年里,我掌握了法语和拉丁语,同时既学习到代数学和几何学这样上帝用来教诲人类的语言,也知道了建筑学和力学这样人类用来歌颂上帝的知识。您和男爵还亲自教导了我礼仪、音律、法律等方面的内容,让我也有机会见识贵族们的生活,尽管我自己丝毫不敢奢望能过上这样的生活。那次您去巴黎见弗朗索瓦·韦达先生时也带着我,那是我第一次见到那样有才华的人,我听说过好几次他的大名,不仅是优秀的议员,还是有头脑的数学家,没想到您能让我见到本人。说您是我真正的母亲也不为过,对我而言,您比故事中的圣女还要崇高,上帝没有理由不眷顾像您这样善良的人。
这之后,就是我来到德累斯顿教导克里斯蒂娜小姐的事了。这位小姐非常卓越,在代数学方面的天赋尤其突出,学习也很认真勤奋。只可惜她是一位小姐,尽管代数学也是必须要学习的,但却不是应当作为重点的。我觉得她应该向音乐方向靠拢,这一点我也与她谈过了。不过按照她的天赋,过一段时间可能我的水平就已经不足以指导她了。如果她的家庭同意,您也同意,我想我可以迎娶她作为我的妻子。不管怎么说,我能有此尊荣,是凭借我的知识和礼数,而这些都是您赐予我的,因而这件事我会听从您的意见,当然我是希望您同意我的想法的。
这就是我想说的全部,您可能不知道曾经的我有多么下贱,更没有意识到因此您的行为有多么伟大。如果在听闻这些后,您对我不再那样喜爱,我甘愿接受,因为您所付出的已经令我付出一生也无以报答;如果您还一如既往对待我,那么我将感激涕零。
最后,您和男爵年事已高,请务必注意自己的健康,在爵位、财产方面有任何的事务,放心的话您可以写信告诉我,不放心告诉我的话也请不要为此而过度劳累。再次愿上帝始终保佑你们。
夏尔
第三幕 1637年冬(费马)
笛卡尔先生
近来可好?我在处理案子的闲暇之余已经拜读完了您的《几何》,在将代数学和几何学结合起来这方面,没有人做得比您更好了。
今天这封信同样是想告诉您一个这方面的想法,我在多年前就已经得出了这方法,看到您的大作后更是让我相信我的做法是正确的。
我的父亲和一位长年生活在德累斯顿的法国先生有些交情,他的名字叫夏尔·卡诺,我想您可能也听说过。用我们的话来说,这是一个老光棍,到死都没有爱人,也没有人继承他的遗产。但是抛开这一点,这位卡诺先生曾与弗朗索瓦·韦达先生有过书信上的来往,他曾向我和我的父亲展示过其中一封信的内容,是和几何学上切线的问题有关的。
卡诺先生在信中提到对曲线上的某一点的切线,在这一点的两侧可以借由切线构造两个相似三角形。这一点启发了我,既然我们现在已经将曲线与两个数对应起来,而很显然曲线的最高点就是式子的最大值,所以我将卡诺先生的方法中不够合理的地方加以修改,并尝试将这求切线的方法用于求式子的最大值。对于多个例子,我的做法都是成功的。
首先是作切线的方法。对任意一条曲线上的A点,如卡诺先生所说,在两侧借由切线作两个三角形ABC和ADE。这两个三角形当然是相似的。我和卡诺先生想法不同的地方在于,我认为如果C和F之间比较近,那么G和D到E的距离就是几乎相等的。而且C和F越近,这个距离的差越小。卡诺先生没有提到这一点,因而他最终没有得到像我一样的成果。
那么,首先作一个C点,然后作一个距离C点足够近的F点,过F作AC的平行线,再过A作CF的平行线,就找到了E和G点。由于两个三角形的相似性,以及G和D到E的距离几乎相等,所以BC的长度就等于AE的长度除以GE的长度再乘上AC的长度,后三者都可以通过测量得到。这样找到B点之后,连接BA就是A点的切线。
您可能也会认为G和D到E的距离几乎相等这一点不容易接受,但是如果将其与代数学结合起来,您会发现这并不是不可以接受的,因为在代数学中,我们就可以让CF的长度无限地接近零。
最令人激动的部分是当A不断接近H这个曲线的最高点时,GE的长度将非常小,比AE的长度小得多。我断言当A确实到达H时,GE的长度等于零。这对应到代数学中即为,一个式子Y在最大值处,其变因X的增加或减少一个足够小的值Z将不引起式子Y的变化,所以式子Y在X增加或减少前后的是相等的。但是这个关系只有在Z等于零的时候是严格成立的,所以在得出相等关系后,必须去掉Z。这样做就可以得到X的值。
您可以用各种事例验证我的论断,我已经用多个事例对其加以验证。当然,如果您能找到合理的反例,我也是愿意接受的。但是我觉得这结论是如此的美妙以至于它不可能是错的。
我了解您,即使出版了新书,您也会继续不断思考吧。我的手头上也还有几场诉讼需要处理,这次就写到这里了。希望您能仔细考虑并验证一下我在信中的做法,我期待您的回复。
皮埃尔·德·费马