現(xiàn)在我們把每天都會(huì)見(jiàn)到的 1、2、3、4、5、6、7、8、9、0這10個(gè)數(shù)字叫做阿拉伯?dāng)?shù)字,可是你知道嗎?這是一個(gè)歷史的誤會(huì)。其實(shí)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(shí)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(shí)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(guó)。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(chēng)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(xiě)的《算盤(pán)書(shū)》書(shū)中,對(duì)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(lái)研究數(shù)學(xué)史的學(xué)者發(fā)現(xiàn)了這個(gè)錯(cuò)誤,弄清楚了它原來(lái)是由印度人發(fā)明的,可是這時(shí)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(guò)來(lái)。人們?cè)谠S多地方用“印度——阿拉伯”名字標(biāo)記它,但很多時(shí)候人們還是習(xí)慣地稱(chēng)它們?yōu)椤鞍⒗當(dāng)?shù)字”。 數(shù)的書(shū)寫(xiě)表示已有幾千年歷史 數(shù)的概念產(chǎn)生于30萬(wàn)年前,隨著人類(lèi)的生活與工作方式的變化數(shù)的概念與書(shū)寫(xiě)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(shí)世界中得來(lái)的。人們?cè)脕?lái)學(xué)習(xí)記數(shù),用來(lái)做第一次算術(shù)運(yùn)算的十個(gè)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?!?/p> 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(shū)寫(xiě)記數(shù)。而有據(jù)可查的書(shū)寫(xiě)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(guó)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(guó)籌算數(shù)碼(公元前500年)、印度婆羅門(mén)數(shù)字(公元前300年)與瑪雅數(shù)字(未知準(zhǔn)確時(shí)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(huà)的簡(jiǎn)單符號(hào)。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(shí)還沒(méi)有數(shù)字零。而人們對(duì)“0”的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)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(shí)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(jì)數(shù)系統(tǒng)是最為突出的一個(gè)成就。它包含有非常明確的零的符號(hào),它的形狀就像是一個(gè)貝殼或一只半睜的眼睛。零號(hào)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(gè)數(shù)字位置(數(shù)位)的功能,但不能單獨(dú)使用,也沒(méi)有作為數(shù)進(jìn)入計(jì)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。瑪雅數(shù)字中的“0”不僅是在寫(xiě)法中別具一格,而且從時(shí)間上看,它的發(fā)明與使用比最先使用“0”這個(gè)符號(hào)的印度數(shù)字還要早一些。由于用了“0”這個(gè)符號(hào),瑪雅的20進(jìn)位制的數(shù)字寫(xiě)法就很合乎科學(xué)的要求了。 瑪雅數(shù)字有兩種書(shū)寫(xiě)方法,一種是用橫條加圓點(diǎn)的辦法,一個(gè)圓點(diǎn)代表1,一個(gè)橫條代表5,貝殼形象符號(hào)表示“0” 見(jiàn)上圖。并且這些數(shù)字可以橫寫(xiě),也可以豎寫(xiě)。另外一種是用20個(gè)頭像來(lái)表示0——19這個(gè)20個(gè)數(shù)字。據(jù)說(shuō)這些頭像是瑪雅文化中的各種神,但是人們沒(méi)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(dòng)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(shū)或科學(xué)文獻(xiàn)一本也沒(méi)有留傳下來(lái)。這就給瑪雅文明研究帶來(lái)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(duì)數(shù)學(xué)還作出了哪些重要的貢獻(xiàn)都成了一個(gè)無(wú)據(jù)可考的永久之謎。 中國(guó)的數(shù)字 關(guān)于中國(guó)的數(shù)字是怎么表示的問(wèn)題,其實(shí)是隨著中國(guó)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(jiàn)下圖。有人也研究這些符號(hào)是怎么來(lái)的,都像什么東西。 立算籌表示個(gè)位、百位、萬(wàn)位、百萬(wàn)位……, 臥算籌表示十位、千位、十萬(wàn)位、千萬(wàn)位……零用空位表示。這在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是世界很先進(jìn)的計(jì)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(lái)又用紅顏色代表負(fù)數(shù)了。不過(guò)這一變化正好與現(xiàn)在說(shuō)的“赤字”的意思相吻合,可以更多地引起人們的重視。后來(lái)有很長(zhǎng)的時(shí)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 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(shí)候各國(guó)都有自己的數(shù)字表示法、進(jìn)制和計(jì)算的工具等,但是由于 “印度——阿拉伯?dāng)?shù)字”在書(shū)寫(xiě)和計(jì)算中都十分方便,而且意義也很清楚,特別是在一些豎式計(jì)算中 優(yōu)點(diǎn)更是十分明顯。它被公認(rèn)為是最簡(jiǎn)潔、方便易用的數(shù)字系統(tǒng),它超過(guò)了其他形式的數(shù)字表示法, 最后勝出。人們認(rèn)識(shí)到了“印度——阿拉伯?dāng)?shù)字”具有的這些優(yōu)點(diǎn)后,很快就被歐洲一些國(guó)家和世界 其他國(guó)家廣泛采用。這說(shuō)明好的東西最終是會(huì)被人們所認(rèn)識(shí)和接受的。數(shù)學(xué)的進(jìn)步就是一個(gè)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(guò)程,這樣科學(xué)才能向前發(fā)展。 阿拉伯?dāng)?shù)字在中國(guó)應(yīng)用才100多年 據(jù)說(shuō),中國(guó)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(guò)這些數(shù)碼,當(dāng)時(shí)未被中國(guó)人所認(rèn)識(shí)。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(guó),但由于籌算記數(shù)法與位置記數(shù)法完全一致,所以也沒(méi)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(guó)的時(shí)候,由于我國(guó)人民已經(jīng)長(zhǎng)期習(xí)慣于使用算籌和算盤(pán)來(lái)記數(shù)和計(jì)算,覺(jué)得用起來(lái)很方便,所以并沒(méi)有采用和推廣阿拉伯?dāng)?shù)字系統(tǒng),當(dāng)時(shí)中國(guó)也有了“零”。直到19世紀(jì)末,隨著我國(guó)對(duì)外國(guó)數(shù)學(xué)成果的學(xué)習(xí)與引進(jìn),現(xiàn)代教育傳入中國(guó),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(guó)才開(kāi)始慢慢使用阿拉伯?dāng)?shù)字,算起來(lái)阿拉伯?dāng)?shù)字在我國(guó)推廣使用也不過(guò)是100多年的時(shí)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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