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百大女性科學家專欄 #004

法蒂瑪與幾何的殿堂

伊斯蘭黃金時代的知識推手與女性數學家

當歐洲正處於中世紀的漫漫長夜時,中東與北非卻迎來了璀璨的「伊斯蘭黃金時代」(約西元 8 世紀至 14 世紀)。這是一個科學、數學與哲學蓬勃發展的時期,代數學(Algebra)與演算法(Algorithm)的詞彙皆誕生於此。而在這場知識的文藝復興中,一位名為法蒂瑪·菲赫利(Fatima al-Fihri)的女性,為數學與幾何學的發展奠定了最堅實的基石。

西元 859 年,法蒂瑪在摩洛哥的非斯(Fez)運用她繼承的龐大財產,創辦了卡魯因清真寺與附屬學校(University of al-Qarawiyyin)。這座學府不僅是金氏世界紀錄認證「世界上最古老且持續運作的大學」,更迅速成為當時全球首屈一指的數學與天文學研究中心。法蒂瑪的遠見,創造了一個讓無數學者得以鑽研幾何學、代數與邏輯的知識殿堂。

卡魯因大學的幾何建築
卡魯因大學 圖 Evren Kalinbacak/Shutterstock

神聖的對稱:伊斯蘭幾何學

在卡魯因大學等學府的推動下,幾何學在伊斯蘭世界發展出了一套獨特且高度複雜的體系。由於伊斯蘭教義傾向避免繪製具象的生物,數學家與藝術家便轉而將心力投入到「幾何紋飾」(Geometric patterns)與「阿拉伯式花紋」(Arabesque)的創作中。這些看似藝術的裝飾,實際上是極度嚴謹的數學方程式。

要創造出那些完美對稱、無限延伸的星形與多邊形鑲嵌(Tessellation),需要對圓規、直尺的運用以及三角學有著極為深刻的理解。當時的學者將古希臘歐幾里得的幾何學進行了擴充,並將其應用於建築的穹頂、牆面與書籍的泥金裝飾上。幾何學不再只是紙上的理論,而是展現宇宙秩序與神聖和諧的視覺語言。

「幾何學是通往宇宙真理的橋樑,在每一個完美的圓與對稱的星芒中,我們看見了造物主的智慧與邏輯的極致。」 —— 伊斯蘭黃金時代的數學哲學

解開方程式的女性:蘇泰塔

法蒂瑪·菲赫利打造了學習的空間,而同時代的伊斯蘭世界中,也確實孕育出了傑出的女性數學家。其中最著名的便是生活在 10 世紀巴格達的蘇泰塔·馬哈馬利(Sutayta al-Mahamali)。

蘇泰塔來自一個法官與學者的家庭,她精通阿拉伯文學、聖訓與法學,但她最為人稱道的成就是在「數學」領域。在當時,伊斯蘭遺產繼承法涉及極為複雜的分數與代數計算,蘇泰塔不僅精通這些實用的數學應用,更被記載發明了多種解開複雜方程式的新算法。她的數學才華受到當時眾多男性數學家與學者的推崇,經常被邀請協助解決法庭上最棘手的財務與幾何分割問題。

從非斯到全世界的知識傳承

從法蒂瑪建立的卡魯因大學,到蘇泰塔在巴格達解開的代數方程式,伊斯蘭黃金時代的女性以不同的方式,推動了數學與幾何學的巨輪。幾個世紀後,歐洲的學者們正是透過翻譯這些來自伊斯蘭世界的阿拉伯文手稿,才得以重新找回失落的數學知識,進而點燃了歐洲文藝復興的火花。她們的貢獻,早已深深鑲嵌在人類科學史的幾何藍圖之中。