李楠 編譯

  數學的歷史是模糊的,早於任何書面記載。人類第一次掌握數字的基本概念是在什麼時候?尺寸呢?形狀呢?

  通過學者們在危地馬拉、埃及和日本的研究,他們對不同文化中數學的共性和差異特別進行了比較和分析。雖然沒有人知道數學的確切起源,但現代數學史學家知道,口頭語言出現比書面語言早幾千年。語言線索表明,世界各地的人們肯定首先發展了數學思維。

  早期線索

  差異比相似之處更容易理解。區分多與少、男與女、矮與高的能力肯定是非常古老的概念。但不同物體共享一個共同屬性的概念——比如綠色或圓形,或者單獨的一隻兔子、一隻鳥和一個月亮都擁有獨一無二的屬性——要微妙得多。

  在英語中,表示“雙”和“對”有很多不同的單詞,比如“duo”、“pair”和“couple”,以及一些特別的短語。看得出,在人類擁有高度發達和豐富的語言之後,雙重性的數學概念得到了很好的發展。另外,單詞“two”(二)的發音可能曾經和拼寫更接近,這是基於twin(雙胞胎), between(在兩者之間), twain(兩英尋),twilight(白日與黑夜相遇),twine(兩股纏繞)和twig(一根樹枝一分爲二)的現代發音。

  書面語言比口頭語言的發展晚得多。不幸的是,許多是記錄在易腐爛的媒介上,這些媒介早已腐爛。但一些倖存下來的古代文物確實顯示出一些複雜的數學。例如,世界上許多地方都發現了史前的計數棒——在動物骨頭上切下缺口。雖然這些可能不是實際計數的證據,但它們確實表明了一些數字記錄的意義。當然,人們是在對凹槽和外部物品——可能是石頭、水果或動物——進行一對一的比較。

  計算對象

  對現代“原始”文化的研究爲人類數學發展提供了另一個窗口。所謂“原始”,在這裏指的是缺乏書面語言或現代工具和技術的文化。許多“原始”社會有發達的藝術和深刻的倫理道德意識,他們生活在複雜的社會中,有着複雜的規則和期望。在這些文化中,數數通常是通過手指彎曲或指向身體的特定部位來無聲地進行的。新幾內亞的一個巴布亞部落通過用手指指向不同的手指和手肘、肩膀、嘴巴和鼻子等部位,而從1數到22。

  大多數原始文化使用特定對象的計數,這取決於它們所處環境中什麼最多。例如,阿茲特克人會數一石、二石、三石等等。五條魚就是“五石魚”。爪哇土著部落的計數從一種穀物開始。南太平洋的尼西部落以水果爲單位計數。

  英語數字詞也可能是有特定對象的,但它們的意義早已被遺忘。“五”這個詞可能與“手”有關。“11”和“12”意味着類似於“多了1 ”和“多了 2”的意思——超過10根手指的總數。

  今天美國人使用的數學是十進制的,這是從古希臘人那裏繼承的。然而,其他文化表現出大量的多樣性。一些古代中國人,以及南非的一個部落,使用的是二進制系統。三進制在美國土著部落中很少見,但也不是聞所未聞。古巴比倫人使用六十進制。這一系統的影響今天仍然存在。這就是爲什麼一個小時有60分鐘和360度的圓周。

  書面數字

  古代美索不達米亞人有一個非常簡單的數字系統。它只使用了兩個符號:垂直楔形(v)表示1,水平楔形(

  古埃及人用不同的象形文字表示10的不同冪指數。數字1是垂直的一劃,就像我們現在使用的一樣。但10是一個腳踵骨,100是一個卷軸,1000是一朵蓮花,10000是一根手指,100,000是一隻蝌蚪,1,000,000是一位掌握宇宙的神靈。

  今天,大多數人所知道的數字是在印度隨着時間的推移而發展起來的。在印度,計算和代數是最重要的。現代的乘法、除法、平方根等規則最初也是在這裏誕生的。這些想法不斷發展,並通過伊斯蘭學者逐漸傳播到西方世界。這就是爲什麼現在稱這些數字爲印度-阿拉伯數字系統。

  對於正在努力學習數學的學生們來說,意識到從數“一、二、三”到現代數學體系的建立經歷了幾千年的時間,是件好事。

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