记数符号演变进历史
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记数符号的演变进化历程
岩山老林43h1010@
人们所使用的记数符号除了“阿拉伯数字”外,还有e(近似值为2.718281828459)、π(近似值3.1415926535898)等特殊符号,以及被称为“倍值词冠”的μ(微,10-6)、m(毫,10-3)、c(厘,10-2)、k(千,103)、M(兆,106)等与单位符号组合的专用符号。
“阿拉伯数字”是当代使用最多的记数符号。了解这套记数符号的进化演变,不仅有助于记数符号的产生历程有更具体的认识,也有助于对科技符号的起源、符号的生存过程作一个大体的了解。人类为创造记数符号花了近4000年的时间,而阿拉伯数字流传于全世界,也不过百余年的时间。
本文所用资料,来源于《文汇》杂志(大约是1980年至1981年间的,由于时间很长,原杂志已遗失)的田海英《数字符号的历史》一文。而其中点评和分析则为笔者的见解。
1.古埃及的记数符号和记数方法
现在所能知道的最古老的数字符号系统,产生于公元前三千年的古埃及和古巴比伦。
古埃及人在不朽的金字塔和石碑上留下了他们的数字符号。古埃及的数学著作,写在一种又薄又脆的纸草卷上。现存的著名的“兰德纸草卷”(公元前1650年)记载了85道算术题,比它早两个世纪的“莫斯科草卷”记载了25道算术题。这些草卷表明,古埃及人已经采用了系统的十进制数字符号。他们用“一竖”(个别情况下用一横)表示个位数,用弓形表示十位数,绳索表示百位数,莲花茎表示千位数,手指头表示万位数,小青蛙表示十万位数,而百万位数的符号是一个举着手的人形,表示在这样巨大的数字面前吃惊。要写出一个数,就按顺序重复写出每位数的符号。见下图(上面一行表示各个数符的数值,下面一行表示数375的表示方式):
古埃及记数符号
2.古代巴比伦的记数符号和记数方法
跟古埃及人差不多时间,两河流域(今伊拉克一带)的巴比伦人,把他们特有的数字符号写在泥板上并烧制成砖保存下来。巴比伦数字是是一种“钉头”形状的符号,是“十进制”与“六十进制”并用的记数方法。
为什么出现六十进制?有的认为,因为当地的苏末(Sumer)人使用的重量单位“敏那(Mina),正好是阿卡(Akkad)人的重量单位“舍克(Shekel) 的60倍。另外也有人认为,是因为古巴比伦人的天文学很发达,他们把一年分为360天,把圆周分为360度,每度60分,每分60秒。这种六十进制一直沿用到现在。见下图。
古巴比伦记数符号
3.古代克里特和古希腊的记数符号和记数方法
在希腊的荷马史诗中描写过的地中海明珠——克里特岛,在公元前两千年出
现了一种数字符号系统,它与古埃及数字符号系统有相似之处,但写法作了些简化。其基本符号有:个位数起初用用黑点(后来改用一竖),十位数用一横,百位数用圆圈,千位数用圆圈带短道,万位数用千位数符号的圆圈中加一短横。此外还有表示相加的特殊方法。例证见下图。
古克里特记数符号
这种记数法影响到了古希腊,最初,古希腊人用表示数位读音的首位字母来代替相应的位数,比如∆(∆εκα)表示十位数,H(Hεκτο)表示百位数,X(Xιλο)表示千位数。3420就写成希腊字母XXXHHHH∆∆。
到了公元前五世纪,希腊人采用了一种伊奥尼亚(Ionia)数字符号系统。用希腊字母表的24个字母和外来的3个字母(F f,Qq,Шш)来表示1—9的个位数、10—90的十位数、100—900的百位数,共27个基本符号。至于千位数,就用相应数字符号左下角划一道杠表示乘1000倍。见下图。
AαBβΓγ∆δEεFf ZζHηΘθ
1 2 3 4 5 6 7 8 9
IιKκ∆δMμNνΞξOο∏πQq
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Pρ∑σTτYυΦϕXχψψΩωШш
100 200 300 400 500 600 700 800 900
采用这种“字母表记数法”的唯一好处是使得一些大数目简单好写,严重缺点是计算困难。
后来,其他许多民族(斯拉夫、亚美尼亚、格鲁吉亚)都在希腊这套数字符号系统的基础上,建立了自己的字母表记数法。此外,古希腊还在腓尼基人影响下产生了一种阿提喀(Attika)数字符号系统,它采用了十进制与五进制相结合的记数方法。
4.古罗马的记数符号和记数方法
公元前五世纪,在阿提喀数字符号系统的影响下生了罗马记数法。后来,罗马人打败了希腊人,成为地中海文明区的霸主,并建立了包括欧洲南部、英吉利大部、非洲北部、西亚大部地区在内的罗马帝国,希腊语作为教学用的语言被保留下来,罗马数字符号也在罗马帝国范围广泛使用。
罗马记数法采用十进制与五进制相结合,7个基本符号中有4个符号(I、X、C、M)建立在十进制基础上,三个符号(V、L、D)建立在五进制基础上。在记数法中,不仅使用了加法,而且使用了减法。例如,11,写成XI,是X(10)加I(1);4写成IV,而不是写成IIII(4个I),IV表示V(5)减I(1)。见下图。
5.古代中国的记数符号和记数方法
现在发现的我国最早的数字,是记录在公元前1400年前的殷代甲骨文上的。周代青铜器铭文中的数字写法,与甲骨文大同小异。见下图。
古代中国记数符号
我国古代的的计算方法,不是用记数文字直接进行的,而是借助一种“算筹”,很有特色。上古时代,人们用树枝来计数,后来逐渐形成一套计算办法,小树枝也逐渐变成了竹、铁、牙制的“算筹”。利用算筹可以进行整数和分数的加、减、乘、除、开方等各种运算。直到明代,两千多年间,这种算筹一直是我国的主要计算工具。最早出现算筹数字,据说是公元前四世纪的战国时代。
6.古代马雅的记数符号和记数方法
现在知道的最早的马雅文字,是公元前四世纪的石碑上的铭文。马雅人记数的方法是跟亚洲、非洲、欧洲文化完全隔绝的情况下产生和发展起来的。他们用点、横、椭圆三种符号,就能写出任何自然数。其中“点”表示1,“横”表示5,“圆圈”则表示相应的数乘以20倍(计算时间时则乘18倍)。马雅数字符号及其记数
方法见上图。