阿拉伯?dāng)?shù)字的故鄉(xiāng)在印度
現(xiàn)在我們把每天都會見到的 1、2、3、4、5、6、7、8、9、0這10個數(shù)字叫做阿拉伯?dāng)?shù)字,可是你知道嗎?這是一個歷史的誤會。其實這些數(shù)字并不是阿拉伯人發(fā)明的,早在公元前三世紀(jì)的時候,印度人就已經(jīng)在應(yīng)用這些數(shù)字了,因此記住印度才是阿拉伯?dāng)?shù)字真正的故鄉(xiāng)。
古代印度人創(chuàng)造了阿拉伯?dāng)?shù)字后,大約到了公元7世紀(jì)的時候,這些數(shù)字傳到了阿拉伯地區(qū)。以后,這些數(shù)字又從歐洲傳到世界各國。由于中世紀(jì)的歐洲人最早是在阿拉伯人的數(shù)學(xué)著作中接觸到這些數(shù)字,就誤以為是他們發(fā)明的,很自然地把這些數(shù)字稱做阿拉伯?dāng)?shù)字。13世紀(jì)意大利數(shù)學(xué)家斐波納契在他寫的《算盤書》書中,對阿拉伯?dāng)?shù)字做了比較詳細(xì)的介紹。由于歐洲人只知道這些數(shù)字是從阿拉伯地區(qū)傳入的,所以便把這些數(shù)字叫做阿拉伯?dāng)?shù)字。后來研究數(shù)學(xué)史的學(xué)者發(fā)現(xiàn)了這個錯誤,弄清楚了它原來是由印度人發(fā)明的,可是這時人們已經(jīng)習(xí)慣于把它們叫作"阿拉伯?dāng)?shù)字”了,很難糾正過來。人們在許多地方用“印度——阿拉伯”名字標(biāo)記它,但很多時候人們還是習(xí)慣地稱它們?yōu)椤鞍⒗當(dāng)?shù)字”。
數(shù)的書寫表示已有幾千年歷史
數(shù)的概念產(chǎn)生于30萬年前,隨著人類的生活與工作方式的變化數(shù)的概念與書寫形式也在不斷地演化。恩格斯認(rèn)為:“數(shù)和形的概念不是從其他任何地方,而是從現(xiàn)實世界中得來的。人們曾用來學(xué)習(xí)記數(shù),用來做第一次算術(shù)運算的十個指頭,可以是任何別的東西,但是總不是悟性的自由創(chuàng)造物!
人們最早用的記數(shù)方法有手指記數(shù)、石子記數(shù)、結(jié)繩記數(shù)、刻痕記數(shù)、書寫記數(shù)。而有據(jù)可查的書寫的記數(shù)方法大約是出現(xiàn)在五千年前,我們能看到的有古埃及象形數(shù)字(公元前3400年)、巴比侖楔形數(shù)字(公元前2400年)、中國甲骨數(shù)字(公元前1600年)、希臘阿提卡數(shù)字(公元前500年)、中國籌算數(shù)碼(公元前500年)、印度婆羅門數(shù)字(公元前300年)與瑪雅數(shù)字(未知準(zhǔn)確時間)。
最原始的文字和數(shù)字很可能就是在距今7000年至5000年的半坡文化遺址中一些彩陶上刻畫的簡單符號。近代考古學(xué)提供的資料告訴我們,大約在公元前250年到200年之間在印度的一批石柱和窯洞的墻壁上發(fā)現(xiàn)這些數(shù)字的痕跡了,當(dāng)時還沒有數(shù)字零。而人們對“0”的認(rèn)識經(jīng)歷了一個漫長的過程!
瑪雅數(shù)字
瑪雅人是中美洲印第安人的一支。在世界古代文明中,瑪雅文明曾經(jīng)是很輝煌的,在公元9世紀(jì)瑪雅文明達(dá)到了鼎盛,而在公元12世紀(jì)時就衰敗了。在瑪雅人創(chuàng)造的燦爛的文化中,20進(jìn)位值制的計數(shù)系統(tǒng)是最為突出的一個成就。它包含有非常明確的零的符號,它的形狀就像是一個貝殼或一只半睜的眼睛。零號可用于兩數(shù)之間,也可以用于末位;它可以表示空位,也有指示各個數(shù)字位置(數(shù)位)的功能,但不能單獨使用,也沒有作為數(shù)進(jìn)入計算。在數(shù)字系統(tǒng)方面,除了起源于印度的阿拉伯?dāng)?shù)字之外,瑪雅數(shù)字系統(tǒng)算的上是最先進(jìn)的了,斞艛(shù)字中的“0”不僅是在寫法中別具一格,而且從時間上看,它的發(fā)明與使用比最先使用“0”這個符號的印度數(shù)字還要早一些。由于用了“0”這個符號,瑪雅的20進(jìn)位制的數(shù)字寫法就很合乎科學(xué)的要求了。
瑪雅數(shù)字有兩種書寫方法,一種是用橫條加圓點的辦法,一個圓點代表1,一個橫條代表5,貝殼形象符號表示“0” 見左下圖。并且這些數(shù)字可以橫寫,也可以豎寫。另外一種是用20個頭像來表示0——19這個20個數(shù)字。據(jù)說這些頭像是瑪雅文化中的各種神,但是人們沒有找到更多的具體信息。
瑪雅人在數(shù)學(xué)方面的造詣,使他們能在許多科學(xué)和技術(shù)活動中解決各種難題。但是非?上У氖怯嘘P(guān)瑪雅數(shù)學(xué)的圖書或科學(xué)文獻(xiàn)一本也沒有留傳下來。這就給瑪雅文明研究帶來了極大的困難,斞盼拿鞯呐d衰,除了這些瑪雅數(shù)字外,瑪雅人對數(shù)學(xué)還作出了哪些重要的貢獻(xiàn)都成了一個無據(jù)可考的永久之謎。
中國的數(shù)字
關(guān)于中國的數(shù)字是怎么表示的問題,其實是隨著中國文字的發(fā)展而變化的。我們可以從甲古文上可以看到的最早的數(shù)字表示,見下圖。有人也研究這些符號是怎么來的,都像什么東西。
立算籌表示個位、百位、萬位、百萬位……, 臥算籌表示十位、千位、十萬位、千萬位……零用空位表示。這在當(dāng)時已經(jīng)是世界很先進(jìn)的計數(shù)法和數(shù)字表示法了。
另外算籌的顏色也有意義,即紅為正數(shù),黑為負(fù)數(shù),可是到后來又用紅顏色代表負(fù)數(shù)了。不過這一變化正好與現(xiàn)在說的“赤字”的意思相吻合,可以更多地引起人們的重視。后來有很長的時期,人們也用文字壹、貳、叁、肆、伍、陸、柒、捌、玖、拾表示數(shù)字。
羅馬數(shù)字
I |
V |
X |
L |
C |
D |
M |
1 |
5 |
10 |
50 |
100 |
500 |
1000 |
相同數(shù)字并列表示相加。不同數(shù)字并列,左小右大表示相減,左大右小表示相加。數(shù)字上邊加上一橫,表示原數(shù)的一千倍。
為什么阿拉伯?dāng)?shù)字勝出?
數(shù)學(xué)史研究的結(jié)果告訴我們,古時候各國都有自己的數(shù)字表示法、進(jìn)制和計算的工具等,但是由于
“印度——阿拉伯?dāng)?shù)字”在書寫和計算中都十分方便,而且意義也很清楚,特別是在一些豎式計算中
優(yōu)點更是十分明顯。它被公認(rèn)為是最簡潔、方便易用的數(shù)字系統(tǒng),它超過了其他形式的數(shù)字表示法,
最后勝出。人們認(rèn)識到了“印度——阿拉伯?dāng)?shù)字”具有的這些優(yōu)點后,很快就被歐洲一些國家和世界
其他國家廣泛采用。這說明好的東西最終是會被人們所認(rèn)識和接受的。數(shù)學(xué)的進(jìn)步就是一個不斷地發(fā)
現(xiàn)更好的東西替換掉不太先進(jìn)的東西的過程,這樣科學(xué)才能向前發(fā)展。
阿拉伯?dāng)?shù)字在中國應(yīng)用才100多年
據(jù)說,中國唐朝印度裔天文歷學(xué)家瞿曇悉達(dá)在公元718年翻譯的印度歷法《九執(zhí)歷》當(dāng)中,就看到過這些數(shù)碼,當(dāng)時未被中國人所認(rèn)識。在公元九世紀(jì),印度數(shù)字與印度天文學(xué)一道也傳入了中國,但由于籌算記數(shù)法與位置記數(shù)法完全一致,所以也沒有采用。大約在13世紀(jì)現(xiàn)代的阿拉伯?dāng)?shù)碼再次傳入中國的時候,由于我國人民已經(jīng)長期習(xí)慣于使用算籌和算盤來記數(shù)和計算,覺得用起來很方便,所以并沒有采用和推廣阿拉伯?dāng)?shù)字系統(tǒng),當(dāng)時中國也有了“零”。直到19世紀(jì)末,隨著我國對外國數(shù)學(xué)成果的學(xué)習(xí)與引進(jìn),現(xiàn)代教育傳入中國,阿拉伯?dāng)?shù)碼才作為現(xiàn)代教育體系的一部分得到了推廣。我國才開始慢慢使用阿拉伯?dāng)?shù)字,算起來阿拉伯?dāng)?shù)字在我國推廣使用也不過是100多年的時間。
現(xiàn)在“印度——阿拉伯?dāng)?shù)字”已成為人們學(xué)習(xí)、生活和交往中最常用的數(shù)字了。
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