西蒙·斯臺(tái)文(Simon.Stevin 1548—1620)是荷蘭在文藝復(fù)興時(shí)期一位個(gè)性突出的力學(xué)家、數(shù)學(xué)家和工程學(xué)家。斯臺(tái) 

       文1548年出生于荷蘭布魯日（今屬比利時(shí)）的一個(gè)商人家庭。早年時(shí)，他曾在安特衛(wèi)普當(dāng)過(guò)銀行的出納和簿記員，還曾在商業(yè)部門(mén)工作過(guò)一段時(shí)間。1581年定居于荷蘭北部的城市萊頓，執(zhí)教于萊頓大學(xué)。1590年，斯臺(tái)文移居代爾夫特，受命管理那里的航道。1604年，由于拿騷的毛里斯舉薦，他擔(dān)任了荷蘭軍隊(duì)的陸軍軍需司令。毛里斯對(duì)數(shù)學(xué)和科學(xué)極有興趣，斯臺(tái)文是他的私人教師和技術(shù)顧問(wèn)。兩人交情很深，斯臺(tái)文為毛里斯寫(xiě)了許多課本。這些著作不僅以荷蘭語(yǔ)，有些也用法語(yǔ)和拉丁語(yǔ)同時(shí)出版。斯臺(tái)文在萊頓創(chuàng)建過(guò)一所培養(yǎng)工程師的學(xué)校，并在這所學(xué)校中成功的組織了數(shù)學(xué)教學(xué)。斯臺(tái)文在1610年結(jié)婚，并在1612年定居海牙，直至去世。

       他深信科學(xué)對(duì)于人類社會(huì)發(fā)展的重大作用，因而積極主張組織一切有理智的人共同合作推動(dòng)科學(xué)的研究和發(fā)展。但是，他的工作沒(méi)有得到人們的普遍了解，直到1608年，他的著作被翻譯成拉丁文收集在《數(shù)學(xué)著作選》中，才得到傳播。1846年7月，人們?cè)谒古_(tái)文的家鄉(xiāng)布魯日豎立了一座紀(jì)念碑，以紀(jì)念他的業(yè)績(jī)。

       早在古希臘時(shí)候，亞里士多德和阿基米德就已各自在動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)領(lǐng)域提出了自己獨(dú)特的原理和定律，并發(fā)表了相關(guān)的論著。但在中世紀(jì)神學(xué)的統(tǒng)治下，阿基米德的學(xué)說(shuō)被埋沒(méi)了，亞里士多德的原理成為了科學(xué)的《圣經(jīng)》。人們學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)主要是學(xué)習(xí)亞里士多德的著作，盡管里面充斥著謬誤。

       是斯臺(tái)文復(fù)興并發(fā)展了阿基米德靜力學(xué)成就。1586年，斯臺(tái)文出版了他在力學(xué)方面的代表作——《靜力學(xué)原理》(De beghinselen der weeghconst)。該書(shū)體現(xiàn)出了斯臺(tái)文對(duì)靜力學(xué)知識(shí)的全面掌握。書(shū)中的內(nèi)容涉及杠桿理論、斜面定律、重心的確定等等。其中最著名的發(fā)現(xiàn)當(dāng)屬斜面定律。在這個(gè)定律中，斯臺(tái)文提出了力的分解與合成原理以及永動(dòng)機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)的早期思想。斯臺(tái)文用球鏈給出了斜面定律的證明。他設(shè)計(jì)了用一根球鏈環(huán)繞著兩塊三角形的斜面，并用幾何方法證明了該球鏈處于靜止。在斯臺(tái)文定居代爾夫特期間，他曾與好友約翰一起做了落體實(shí)驗(yàn)，由此證明了亞里士多德關(guān)于“兩個(gè)不同重量的物體同時(shí)從同一高度落下，重的先落到地面”的論斷是錯(cuò)誤的。斯臺(tái)文的實(shí)驗(yàn)早于伽利略比薩斜塔實(shí)驗(yàn)，雖然后者更加出名。在流體靜力學(xué)方面，斯臺(tái)文證明了“在一已知表面上，液體的壓力依賴于這個(gè)表面上液體的高度及表面的面積，而不依賴于液體容器的形狀”。他還對(duì)固體排水的阿基米德原理給出了一個(gè)更為簡(jiǎn)單自然的解釋：在物體C浸沒(méi)之前考慮與C體積相等的水，因后者是靜止的，必須受與其自身重量相等的向上的力，而C本身置于水中時(shí)也經(jīng)受同樣的浮力。通過(guò)想象部分水是固體化的，解釋了阿基米德原理。斯臺(tái)文將自己在流體化的靜力學(xué)方面的研究成果載入《流體靜力學(xué)基礎(chǔ)》（De beghinselen des waterwicht）。這是繼阿基米德以來(lái)，流體靜力學(xué)方面的第一篇系統(tǒng)著述。由于斯臺(tái)文在力學(xué)方面的巨大成就，人們稱他是從阿基米德到伽利略之間最偉大的力學(xué)家。

       在斯臺(tái)文之前的西方，世界各地避免分?jǐn)?shù)的傾向使得人們使用了越來(lái)越小的各種度量衡單位，計(jì)算甚是復(fù)雜。斯臺(tái)文為了簡(jiǎn)化計(jì)算，撰寫(xiě)了《論十進(jìn)》(De thiende，1585）。這本小冊(cè)子是他在數(shù)學(xué)方面最重要的著作。在書(shū)中，斯臺(tái)文首次明確提出了小數(shù)理論。斯臺(tái)文的十進(jìn)數(shù)“是一種基于用十進(jìn)位思想的算術(shù)，它利用通常的阿拉伯?dāng)?shù)碼，其中任可數(shù)都可以寫(xiě)下來(lái)，通過(guò)它們，在商業(yè)中遇到的所有計(jì)算只用整數(shù)而不用分?jǐn)?shù)便可進(jìn)行�！保ā墩撌�進(jìn)》第一部分，定義1）他用3①7②5③來(lái)表示0.375，克服了處理小數(shù)的困難。斯臺(tái)文認(rèn)為應(yīng)當(dāng)用十進(jìn)制表示分?jǐn)?shù)及其運(yùn)算，并提倡使用十進(jìn)制的度量衡。然而，十進(jìn)制的提出并沒(méi)有馬上引起反響，歐洲直到法國(guó)大革命才開(kāi)始使用十進(jìn)制的度量衡。十進(jìn)分?jǐn)?shù)的發(fā)明不應(yīng)該歸功于某一個(gè)人，但在西方斯臺(tái)文是第一個(gè)系統(tǒng)的論述十進(jìn)分?jǐn)?shù)及其算術(shù)的人。在《算術(shù)》（L’Arithmetique，1585）中，斯臺(tái)文給出了算術(shù)和代數(shù)的一般論述，還給多項(xiàng)式引入了一個(gè)新的符號(hào)，并給出了二次、三次、四次方程的統(tǒng)一解法。此外，斯臺(tái)文還先后出版了《利息表》（Tafelen van interest，1582）、《幾何問(wèn)題集》（Problematum geometricorum，libri V，1583）、《論透視》（Van de verschaeuwing，1608）等數(shù)學(xué)論著。他的這些著作不僅理論性強(qiáng)，而且聯(lián)系實(shí)際廣泛，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔易懂，引人入勝。

       斯臺(tái)文所取得的各項(xiàng)重大成就并不僅僅局限在力學(xué)和數(shù)學(xué)兩個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，還涉及到天文學(xué)、航海學(xué)、地理學(xué)、建筑學(xué)、工程學(xué)、軍事科學(xué)、音樂(lè)理論等多種學(xué)科。

       在天文學(xué)上斯臺(tái)文先考慮了托勒密關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的理論，然后表明如何通過(guò)改變觀察者的位置將其轉(zhuǎn)換為哥白尼理論。這是對(duì)哥白尼體系的最早的表述之一。更重要的是，他不僅解釋了哥白尼的理論體系，而且認(rèn)為這一理論展示了世界的真正結(jié)構(gòu)。同時(shí)，斯臺(tái)文對(duì)哥白尼理論做了改進(jìn)，摒棄了哥白尼理論中認(rèn)為的地球除公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)外的第三種運(yùn)動(dòng)。斯臺(tái)文也研究音樂(lè)理論。當(dāng)時(shí)音樂(lè)與算術(shù)具有傳統(tǒng)的紐帶聯(lián)系。他在《聲樂(lè)寶鑒》（Van de spiegeling der singconst，1884）中詳細(xì)論述了通過(guò)弦長(zhǎng)的各種比例來(lái)刻劃音程的重要問(wèn)題。在工程技術(shù)方面，斯臺(tái)文的著作涉及風(fēng)力排水磨坊、水閘與鐘表、水力工程等。在荷蘭的平原地帶磨坊具有重要作用，斯臺(tái)文提出了一種新型坊的建造方法，并根據(jù)這種新方法建造了許多磨坊，其中斯臺(tái)文將力學(xué)原理應(yīng)用于他的設(shè)計(jì)，取得了很大的成效。由于斯臺(tái)文參加了荷蘭共和國(guó)的政治與軍事活動(dòng)，他寫(xiě)了許多關(guān)于軍事方面的著作。他在《要塞的設(shè)立》（Sterckte-nbouwing）一書(shū)中論述的城防術(shù)在以后的戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了巨大的作用。除此以外，斯臺(tái)文還創(chuàng)作了《公民的生活》、《辯論術(shù)與證明術(shù)》等書(shū)籍。其中《辯論術(shù)與證明術(shù)》使用荷蘭語(yǔ)創(chuàng)作的最古老的邏輯方面的論文之一。恩格斯稱十四至十六世紀(jì)歐洲文藝復(fù)興時(shí)期為“需要巨人而且產(chǎn)生了巨人——在思維能力、熱情和性格方面，在多才多藝且學(xué)淵博方面的巨人的時(shí)代”。斯臺(tái)文就是這樣一位多才多藝且學(xué)識(shí)淵博的巨人。他是工程師和技術(shù)專家的典范，他總是用數(shù)學(xué)的方式來(lái)思維，總是用科學(xué)的方法來(lái)處理實(shí)際中存在的問(wèn)題，這無(wú)論是對(duì)社會(huì)生活還是對(duì)于科學(xué)的進(jìn)步都發(fā)揮了巨大的作用。

       據(jù)英國(guó)斯蒂芬·F·梅森著的《自然科學(xué)史》(上海人民出版社,1977年版)介紹:否定亞里士多德的重物體比輕物體墜落得快的見(jiàn)解的落體實(shí)驗(yàn),最早是由比利時(shí)的力學(xué)家西蒙·斯臺(tái)文(1548—1620)做的。斯臺(tái)文在1586年,出版了一本《論力學(xué)》的著作,其中關(guān)于落體實(shí)驗(yàn),是這樣記述的:“反對(duì)亞里士多德的實(shí)驗(yàn)是這樣的:讓我們拿兩只鉛球,其中一只比另一只重十倍,把它們從三十呎的高度同時(shí)丟下來(lái),落在一塊木板或者什么可以發(fā)出清晰響聲的東西上面.

相遇不曾謀面——比較朱載與斯臺(tái)文破解十二平均律的方法

       中國(guó)人朱載和荷蘭人西蒙·斯臺(tái)文同在16世紀(jì)的最后10年完成了十二平均律的思考和計(jì)算,他們的成果相互間是什么樣的關(guān)系,同異情況如何?本文通過(guò)對(duì)兩個(gè)文本的數(shù)據(jù)比較、思維框架的比對(duì),得出一個(gè)基本判斷:兩位優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家前后相差幾年,各自完成了自己的思考和計(jì)算,質(zhì)量高下有別。