数学符号史
The History of Mathematical Notation数学是一门外语,符号是它的字母。今天习以为常的 、、、 等记号,都经历了漫长的演变:有的来自单词缩写,有的来自字母变形,有的则是一个人灵光一现的创造。以下按时代梳理 22 个常用数学符号的诞生故事。
加号
15 世纪末 · 欧洲最早见于 1489 年德国数学家维德曼的《商业算术》,由拉丁语 et(和)的速写演变而来;一说源自加法符号 “更多” 的缩写。1630 年前后逐渐通用。
减号
15 世纪末 · 欧洲与加号同出一源,1489 年维德曼著作中首次印出。此前减号常写作 m 上加一横(minus 的缩写),中世纪欧洲还用过其他花样繁多的记号。
乘号
1631 年 · 英国英国数学家奥特雷德在《数学之钥》中首次使用斜叉号表示乘法,形似拉丁十字;莱布尼茨不喜欢它(易与字母 x 混淆),提倡用圆点,故欧洲大陆多用「·」。
除号
1659 年 · 瑞士瑞士数学家拉恩在《代数》中首次使用,形似一条横线上下各一点;该书经英国数学家佩尔修订后流行于英语世界。
等号
1557 年 · 英国牛津与剑桥的数学家雷科德在《砺智石》中首创:“世上没有任何东西比两条等长的平行线更相等”。此前「等于」长期用单词 aequalis 或其缩写表示。
不等号
1631 年 · 英国英国数学家哈里奥特在其遗著《实用分析术》中首次使用小于号与大于号;等号发明者雷科德的传统在这一符号上得到延续。
根号
1525 年 · 德国德国数学家鲁道夫在《求根本》中首次使用,形如小写 r(radix 的首字母)的变形;笛卡尔在上方加横线连起被开方数,演变为今天的 √ 形式。
圆周率符号
1706 年 · 英国英国数学家琼斯在《新数学引论》中首次用 π 表示圆周率(取希腊语 periphery 的首字母);1737 年欧拉采用后通行世界。
自然对数的底
1727 年 · 瑞士欧拉在论文中首次用 e 表示自然对数的底(约 2.71828),一说取 exponent 或欧拉姓氏首字母;欧拉恒等式使其成为最著名的常数之一。
虚数单位
1777 年 · 瑞士欧拉首创用 i 表示 (取 imaginary 的首字母),高斯 1801 年《算术研究》采用后成为标准记号。
无穷大符号
1655 年 · 英国英国数学家沃利斯在《无穷算术》中首创,形似被拉长的莫比乌斯环,也有人说取自罗马数字 1000(CIƆ)的变形。
积分号
1675 年 · 德国莱布尼茨把拉丁语 summa(总和)的首字母 s 拉长而成,表示「无穷多个无穷小量的和」;与微分号 d 一同构成微积分的标准记号。
求和符号
1755 年 · 瑞士欧拉在《微分学原理》中引入希腊字母西格玛(大写)表示连加,sigma 正是希腊语「和」的首字母,此后成为级数与统计的标准记号。
极限符号
18 世纪末 · 法国极限(limit)的缩写,经柯西、魏尔斯特拉斯的 ε-δ 严格化而成为分析学的核心记号;达朗贝尔 18 世纪已有类似用法。
阶乘符号
1808 年 · 法国法国数学家克拉姆在《代数分析基础》中首次用 n! 表示 ;此前阶乘有各种记法,克拉姆的符号沿用至今。
偏导数符号
1770 年 · 法国法国数学家孔多塞首创,后由勒让德推广;今天广泛用于多元函数微积分,读作「偏」或「round d」。
梯度(纳布拉)符号
1847 年 · 爱尔兰哈密顿引入倒三角记号表示向量微分算子,因其形似希伯来竖琴 nabla 而得名;麦克斯韦、赫维赛德等将其发展为向量分析的语言。
属于符号
1889 年 · 意大利皮亚诺在《算术原理》中引入,取希腊语 εστί(是)的首字母 ε 演化而来;「a∈A」读作「a 属于集合 A」。
空集符号
1939 年 · 法国布尔巴基学派采用,形似北欧字母 Ø;安德烈·韦伊取自挪威语的字母,象征「空无一物」。
阿列夫(无穷基数)
1895 年 · 德国康托尔用希伯来字母阿列夫表示无穷基数: 为可数无穷, 为连续统的势,把无穷带入了可以比较的层次。
蕴含符号
19 世纪末 · 欧洲弗雷格 1879 年《概念文字》中用弯曲记号表示蕴涵,后演变为今天的 ⇒;在数理逻辑中表示「若…则…」。
恒等/同余符号
1801 年 · 德国高斯在《算术研究》中首次使用三横线表示同余(如 ),后来也用于表示恒等式。