G. LORIA (Genova - ItaUa) BOMBELLI E DIOFANTO Fra le opere algebriche che videro la luce durante il glorioso Secolo XVI raggiunse grande e ben meritata diffusione queUa che reca la firma di RAFFAELE 2 BOMBELLI (*), non soltanto dopo che ottenne l'onore deUa stampa ( ), ma sino da quando (1500) cominciò a girare manoscritta. Va segnalato il fatto che, benché l'autore si proclami bolognese, non fu sinora possibile rinvenirne V atto di nascita ; ne tampoco se ne conosce l'atto di morte, la qual cosa si può spiegare considerando che, essendo il Bombelli di professione ingegnere idraulico, può avere finita la vita in qualche città, ove trovavasi per doveri d'ufficio. Perciò si può dire che oggi tutto Bombelli, lo scienziato e l'uomo, sia compendiato nel volume che lo consacrò aU'immortaUtà, eventualmente completato da quanto si desume daU'esame dei manoscritti di queU'opera, l'importanza del quale è dimostrata daU'avere essi già rivelata l'esistenza d'un'intera sezione geometrica di queU'opera, rimasta sinora inedita per ragioni ignote, ma che fra poco uscirà dagh scaffaU deh"Archiginnasio di Bologna, per cura del prof. BORTOLOTTI che l'ha ivi scoperta (3). Per scrivere il suo volume il BombeUi si giovò di lavori anteriori che egh enumera coscienziosamente. Uno è un Ubretto del notissimo scienziato arabo Mohammed ibn Musa, che egh ricorda perchè da esso traggonsi gU elementi per stabilire l'etimologia del vocabolo « algebra » ; si trova poi la Summa di LUCA (d) VAlgebra, Opera di RAFFAELE BOMBELLI da Bologna, divisa in tre Libri. Colla quale ciascuno da sé potrà venire in perfetta cognitione della teoria dell'Aritmetica (Bologna, 1579). (2) La Prefazione è datata 22 Giugno 1572. Il RICCARDI nella sua Biblioteca Matematica Italiana ne cita due edizioni, una del 1572, Paîtra del 1579; a me sta sott'occhio un esemplare recante quest' ultima data, senza nessuna indicazione che si tratti di una nuova edizione, giacché reca la seguente dichiarazione: « Posta hora in luce a beneficio delli studiosi di detta materia » ; d'altra parte sembra strano che a soli sette anni di distanza siasi sentito il bisogno di una ristampa; è quindi naturale ammettere che si tratti di un semplice cambiamento di frontispizio. (3) Vedi : L'Algebra, opera di Rafael Bombelli. Libri IV e V ecc. Pubblicata per cura di Ettore Bortolotti. Bologna, 1930. (Nota aggiunta durante la stampa; Aprile 1932). 416 COMUNICAZIONI gh scritti di CARDANO, TARTAGLIA (*) e LUDOVICO FERRARI, mentre vi si cerca indarno il nome del famoso suo concittadino SCIPIONE DAL FERRO, fatto questo che attende una ragionevole spiegazione; tra i francesi Bombelli ricorda Oronzio Fineo e un BogUone di malagevole identificazione; seguono i tedeschi Stefel e Schreiber (se così deve interpretarsi il nome Scribellie). Da ultimo egU ricerca « un'opera greca.... composta da un certo Diofanto Alessandrino Autor Greco, il quale fu a tempo di Antonin Pio », la quale egU imparò a conoscere neUa BibUoteca Vaticana, di cui anzi tradusse, con l'ajuto di un amico, i primi cinque Ubri. Riguardo a questa importante citazione va osservato che sino dal febbraio 1464 il celebre Regiomontano aveva scoperta Y Aritmetica di Diofanto in una BibUoteca di Venezia ed erasi affrettato a segnalarla al suo amico Giovanni Bianchini, il bel noto astronomo di Ferrara; ma quasi un secolo era trascorso senza che si avesse alcuna prova che di essa fosse stato intrapreso lo studio (2), onde è merito indiscutibüe e grande del Bombelli l'aver riconosciuto quanto utile fosse il riporre in circolazione idee e metodi che da secoU giacevano negletti e dimenticati. Notisi poi che, secondo ü Bombelli, l'opera di Diofanto sarebbe stata in sette Libri, ma si tratta di una sempUce svista, dal momento che ü più recente editore di Diofanto (P. Tannery) non ha riscontrato alcun disaccordo fra il Codice Marciano in sei Libri, visto dal Matematico di Königsberg, e queUo Vaticano, studiato daU'ingegnere Bolognese. Più strana e meno spiegabüe è l'asserzione bombelUana che Diofanto avrebbe appresa dagh Indiani la scienza che espone. Dei tre Libri in cui è ripartita Y Algebra del BombeUi il I è interamente dedicato al calcolo con potenze e radici; queste se non siano appUcate a numeri che non siano potenze corrispondenti, danno origine aUe quantità dette sorde o indiscrete. Nelle ultime pagine di detto Libro il nostro Autore fa compiere aU'algebra un mirabile sbalzo in avanti, assurgendo al grado di creatore del calcolo con numeri complessi: a tale scopo egli introdusse le celebri locuzioni più di meno o meno di meno per indicare le due unità +i e —i. Le regole da lui date per operare con questi nuovi enti aritmetici gli permisero, fra l'altro, di spiegare come, nel caso irriducibüe deUe equazioni cubiche, una quantità reale potesse presentarsi sotto forma immaginaria. Il II Libro deh" opera in esame tratta deUa teoria e deUa risoluzione deUe PACIOLI, (1) Il Bombelli non entra nella famosa disputa fra questi due celebri matematici relativa alla risoluzione delle equazioni cubiche ; ma si limita a notare che Tartaglia « di sua natura era così asuefatto a dir male, che a l l ' h o r a egli pensava di haver dato honorato saggio di se, quando di alcuno avesse sparlato «. (2) Ci esprimiamo sotto questa forma riservata perchè il Libro (Histoire des Sciences Mathématiques en Italie, T. I l l , Paris, 1840, p . 182, nota) dice esistere nella Biblioteca Palatina di Firenze una versione italiana di Diofanto, anteriore all'opera del Bombelli. Questo manoscritto, dietro mia preghiera, venne cercato e rintracciato dal ch.mo prof. L. CAVAZZONI G. LORIA: Bombelli e Diofanto 417 equazioni algebriche. Per megUo caratterizzarne il contenuto giova ricordare che il NESSELMANN (*) ha, con piena ragione, distinti tre stadi attraversati dall'algebra neUa sua evoluzione storica, che egh caratterizzò con gU epiteti di retorica, sincopata e simbolica, attribuendo il primo ah" epoca in cui le equazioni erano espresse completamente a parola, il secondo a queUa in cui certi termini tecnici di uso continuo erano surrogati da abbreviazioni costanti e il terzo al tempo in cui fu introdotto metodicamente il simbolo: ora mentre con titubanza si attribuisce ah" opera di Diofanto l'aggettivo di sincopata, questo spetta di pieno diritto SLIYAlgebra del Bombelli. GU è nel II Libro di quest'opera che si comincia ad avvertire nel modo più chiaro l'influenza esercitata da Diofanto sul nostro Autore. Essa si manifesta anzitutto neUa nomenclatura : mentre per l'incognita era da circa tre secoU usata (e non soltanto in Italia) la parola cosa, Bombelli, inspirandosi ah" esempio dato dah" autore greco, adopera ora la parola tanto ed ora quantità ; e mentre prima di lui il quadrato dell'incognita era chiamato censo, egli preferisce il termine potenza, a cui seguono cubo, potenza di potenza, ecc. La medesima influenza è percepibile neUe notazioni: è noto che per designare l'incognita Diofanto si serve di un segno che i moderni editori hanno riprodotto con una o finale, Bombelli neUe copie manoscritte deUa sua opera si serve allo stesso scopo di un carattere somigUante a una v ; ma, neUa stampa, egU preferì un segno creato « ad hoc », cioè un piccolo semicerchio concavo aU'insù, entro il quale scriveva i numeri 1, 2, 3,.... per indicare le potenze successive deh" incognita. Il progresso così compiuto è immenso, che si può dire che da questo momento gU esponenti facciano il loro ingresso nella scienza. È chiaro che la simbohca bombeUiana presenta il medesimo inconveniente della diofantea, queUo cioè di essere appUcabile ad un'unica incognita; nei problemi in cui se ne hanno parecchio, Bombelli, al pari di Diofanto, è costretto a ricorrere a svariati artifici per esprimere mentalmente tutte le incognite deUa questione in funzione di una ; nell' escogitare espedienti che le guidino in ogni caso al risultato voluto, BombelU si è mostrato degno discepolo del grande aritmetico greco. L'utiUtà, sia pure Umitata ma innegabile del simboUsmo bombelliano, si constata anzitutto neh" estensione ai pohnomi deUe regole date precedentemente per operare sopra i numeri interi. Essa è luminosamente confermata dalla trattazione deUe equazioni (cioè deh" operazione da lui chiamata dello uguagliare). Notisi che Bombelli, conformemente all' uso deh" epoca, esclude sempre le radici nulle e considera esclusivamente equazioni con coefficienti positivi, il che esige nella Biblioteca Nazionale di quella città, ove reca la seguente segnatura: Palatina 625 (432. E. 5, 6, 36). Il prelodato professore ne ha già intrapreso lo studio e a suo tempo farà conoscere le sue osservazioni al riguardo. (*) NESSELMANN: Die Algebra der Griechen (Berlin, 1842) p. 302. 418 COMUNICAZIONI la distinzione di un numero di casi, il quale va crescendo in modo aUarmante col crescere del grado deUe equazioni considerate; merita di essere rilevato che, in un passo deUa sua opera, egli s'imbatte in un' equazione il cui secondo membro è 0, ma egU non seppe raccogUere la gemma casualmente caduta ai suoi piedi. È estraneo al tema deUa presente comunicazione il riferire i metodi usati dal Bombelli per risolvere le equazioni algebriche dei primi quattro gradi. Soltanto va notato che, riguardo aUe equazioni biquadratiche, egli manifesta il convincimento che Diofanto avesse insegnato a risolverle nei Libri perduti deUa sua grande opera, opinione di fronte a cui non si può che apphcare l'antica massima : « quod gratis asseritur, gratis negatur ». Fortuna voUe che la lacuna sia stata fehcemente colmata da Lodovico Ferrari, la cui invenzione il nostro autore apphca a tutti i vari tipi possibili di equazioni di quarto grado. Non si può negare che l'impiego costante di un medesimo artificio a tante equazioni, differenti fra loro soltanto per i segni dei coefficienti, renda pesante questa parte deh" opera che esaminiamo; ed è da lamentare che il Bombelli, il quale diede prova di ammirabile coraggio nel trattare i numeri immaginari, siasi mostrato tanto timido di fronte ai numeri negativi. Se, oltre che daUe opere arabe, egU avesse avuta notizia degU scritti indiani, avrebbe certamente misurata l'utilità di ammettere che i coefficienti deUe equazioni potessero assumere anche valori non positivi e così avrebbe fatto compiere ah" algebra un progresso di cui è superfluo dimostrare l'importanza. Mentre nel II Libro deUa sua Algebra il Bombelli espose i metodi per trattare le equazioni letterali suscettibili di risoluzione algebrica, nel III ha mostrato come si apphcano i metodi esposti aUa risoluzione di non meno di 273 (*) questioni con dati numerici. In una prima stesura deUa sua opera (tuttora inedita), egli, uniformandosi aUe consuetudini del tempo, si occupò di problemi enunciati « sotto velame di attioni o negotij humani » cioè « vendite, compere, restitutioni, permute, scambij, interessi, deffalcationi, leghe di monete, di metaUi, pesi, compagnie, o con perdite, o con guadagno, giochi, e simiU altre infinite ationi, e operationi humane ». Ma, subita che ebbe l'influenza di Diofanto (nella cui Aritmetica notoriamente un solo problema è enunciato sotto forma concreta) decise di trattare esclusivamente problemi ove i dati fossero numeri astratti, innovazione aUa quale egU fu certamente sospinto anche daUe difficoltà che avrebbe incontrato nell'immaginare fenomeni sociali traducentesi neUe questioni elevate che egh ambiva di trattare. Ma l'influenza esercitata sul nostro matematico dal sommo aritmetico greco non si arresta aUa superficie; essa, infatti è talmente profonda che, in un certo senso, può dirsi che il III Libro deh"Algebra del BombeUi rappre(*) Giova osservare che l'ultimo dei problemi dell'Algebra del Bombelli porta il n. CCLXXII ; ma due di essi portano il n. XLIX e per compenso mancano i nn. CCLVI e CCLVII. In Diofanto non si trovano che 189 problemi. G. LORIA: Bombelli e Diofanto 419 senti un rifacimento dei Libri superstiti dell'antica opera e un tentativo di divinazione di queUi perduti. Già dicemmo che la simbohca bombeUiana presenta indiscutibiU analogie con la diofantea, e che, benché ü volume del bolognese appartenga ah" algebra sincopata, mentre queUo deh" alessandrino abbia piuttosto i caratteri deh" algebra retorica, pure gU inconvenienti provenienti dal non potere rappresentare simboUcamente che una incognita, si manifesta egualmente in entrambe, se la parola « inconveniente » può apphcarsi ad uno stato di cose che spinse due matematici di genio a escogitare artifici ammirandi. Più grave e meravighoso è il fatto che in entrambi manchi completamente la visione deUa necessità di metodicamente distinguere i problemi determinati dagU indeterminati; perciò neUe opere di ambedue, gU uni sono frammisti agU altri; inoltre essi si ritennero in diritto di trasformare questi in quelli, introducendo arbitrariamente nuove condizioni fra le incognite. Ancora : il problema deh" anahsi indeterminata consiste per Bombelli come per Diofanto neUa ricerca di una soluzione razionale positiva deUe corrispondenti equazioni, mentre si ritiene oggi che scopo di queUa bianca deUa nostra scienza sia la ricerca di tutte le soluzioni intere di una data questione. Chi conosce Y Aritmetica di Diofanto sa che i problemi ivi risoluti si seguono in modo di cui è difficile determinare il fondamento dottrinale ; l'apparente disordine viene spiegato da storici benevoh con lo stato dei manoscritti; ora questo comodo argomento non si può invocare per spiegare lo stesso fenomeno nelY Algebra del Bombelli. Questo disordine è tale che se si volesse presentare un quadro del contenuto di quest'opera, il quale fosse giudicato soddisfacente per un lettore moderno, sarebbe necessario abbandonare quasi completamente la successione adottata dall' ingegnere bolognese ; diciamo « quasi » perchè in alcuni casi una questione segue ad altra perchè neUa risoluzione di questa è appUcata la soluzione di quella. Un grande numero di problemi trattati dal Bombelli si traducono in sistemi determinati di equazioni Uneari, i quali appartengono a tipi che s'incontrano già neh" opera greca o che ne derivano per il semplice aumento del numero delle incognite. La medesima osservazione può farsi riguardo ai sistemi di gradi superiori, ma risolubiU mediante equazioni di 1° e 2° grado. Non più di quattro sono le questioni di analisi indeterminata di 1° grado risolute dal Bombelli; molto più numerose sono queUe di grado più elevato, in gran parte tratte da Diofanto ; fra esse meritano una speciale menzione quelle che si riferiscono alle « doppie equazioni ». Le citiamo per aggiungere che il Bombelli è andato più oltre del matematico greco, avendo risolto daUo stesso punto di vista le questioni che possono ben chiamarsi « equazioni triple » o « quadruple », nonché alcune equazioni doppie o triple di grado superiore al secondo. Nel 1575 Xylandro pubbhcava a Basilea la prima versione latina di Diofanto; nel 1621 il testo greco vedeva per la prima volta la luce per merito di Bachet 420 COMUNICAZIONI de Méziriac e da questa pubbhcazione Fermât traeva ispirazione per gettare le basi deh" odierna teoria dei numeri. Per conseguenza nessuno pensò, né durante il Secolo XVII, né poi, di ricorrere al geniale ingegnere bolognese per addestrarsi nel maneggio dei concetti e dei metodi dovuti al sommo aritmetico bolognese. In conseguenza l'influenza esercitata dal BombelU suUo sviluppo deUa teoria dei numeri non è paragonabile a queUa che risentì da lui la teoria dei numeri immaginari. Ma la storia deUa scienza — funzione massima deUa quale è di « unicuique suum tribuere » — riconosce in Bombelli il primo che siasi assimilato le idee e le procedure diofantee, sepolte da secoli, e siasi sforzato di ravvivarne la virtù feconda, riponendole in circolazione ed estendendone la portata. Se questo merito non gU fu generalmente riconosciuto, gU è che le investigazioni sopra la « chimica dei numeri » (Kummer) per merito del famoso senatore tolosano si orientarono verso nuovi campi, che sono quelli appunto che vengono oggi coltivati; donde la ragione per cui ben pochi dei cultori di questa disciphna conoscono le benemerenze deh" eminente matematico, al quale, con la presente comunicazione, intesi di tributare un modesto, ma doveroso omaggio.