為啥全世界不同文明都不約而同采用了十進制?
有人覺得這還不簡單, 因為人有十根手指唄!
但實際上並非如此, 現代數學基礎的十進位計數法,是由中國人發明,十三世紀才經由印度、阿拉伯傳入歐洲。
很多人認為阿拉伯數碼催生了西方數學的大發展,卻不知 十進制才是這一切的基礎 。
正因如此,十進制被認為是認為是「中國古代最被低估的發明」之一。
那麽,中國人究竟什麽時候發明了十進制,又是如何傳播到歐洲影響世界的呢?
古代最科學的計數法
個、十、百、千、萬、十萬、百萬、千萬、億……
人類為何癡迷於「10」的倍數?
科學家對此莫衷一是,一種說法認為可能是因為人類有十根手指,在數數時只能數到10。
現在人類最常使用的10進制計數法,就是逢10進位,用0到9這10個數碼,表示復雜的數。
比如「32」就表示 3×10+2 ,
而漢語讀起來就是「三十二」意為 「三十加二」 。
發現沒,漢語對數碼的表達就是十進制!
這不是巧合,因為現代通用的 十進位值制 就是中國人發明。
甲骨文數碼
世界各大文明不約而同發現了十進制,比如古埃及。
但古埃及卻未能發明進位制,他們創造了代表一、十、一百、一千的象形文字,卻未能發明二、三、……九這幾個數碼。
古埃及數碼
這就造成一個非常現實的問題, 古埃及表示數碼極其麻煩 ,比如表示138這個數碼,就得寫1個「百」3個「十」8個「1」。
不僅是古埃及,古羅馬同樣使用這樣的記數方法。
繁瑣的記數方法,限制了古埃及和古羅馬數學,尤其是數論的發展。
兩河流域 巴比倫文明 ,取得了舉世矚目的數學成就,卻使用 六十進位值制 ;
天文歷法極其先進的 瑪雅人 ,使用的是 二十進位值制 ;
發明了阿拉伯數碼的印度人,直到 公元5世紀前後 才發明十進位值制。
而我們中國,公元前5世紀的春秋時代,十進位值制就已經普及,至少領先印度一千年。
實際上,中國十進制遠早於春秋,距今 3400年 的殷墟甲骨文中,就出現了「三百又四十八」等數碼的記載。
中國人很早就意識到,使用 「零」、「一」、「二」……「九」 這十個數碼,就能組合成復雜的整數。
西方學者將這種記數稱為 「乘法分群數系」 ,也是現代位值制計數法的基本原理。
十進位值制是中國古代劃時代的發明。
憑借領先世界千年的記數方法,中國至少在 商代 就出現加 減乘除四則運算 ,春秋時期 「九九歌」 就已經問世並流傳至今。
中國古代數學曾長時間領先世界,比如 【九章算術】 就有關於多元一次方程式組的解法,比歐洲早 1300多年 ;
劉徽率先提出 負數 概念,比西方早了800年;
祖沖之計算的 圓周率 ,領先世界1000年;
祖沖之
秦九韶首次系統求解 一次同余式 ,領先西方500年;
朱世傑首次提出 多元高次方程式 ,領先西方400年……
那麽,中國人發明的十進位值制又是如何傳到西方的呢?
十進位值制如何走向世界
很多人認為古代歐洲數學非常先進,這其實是一個錯覺。
準確來說 古代西方數學強於幾何,而非計算, 比如歐幾裏得的【幾何原理】。
此後1000多年的時間中,歐洲數學幾乎原地踏步,沒有明顯進步,中世紀使用的課本還是古希臘時期的【算數入門】。
中世紀數學
而中國此時數學已經非常成熟,印度也已經發明的1、2.3……9這九個數碼。
魏晉南北朝時期,中國佛教繁盛,大量高僧前往印度,將中國先進的記數方法帶入了印度。
之後,印度數碼和中國的十進制計數法由傳到了阿拉伯地區,並開始向歐洲傳播,被稱為「阿拉伯數碼」。
公元十三世紀 ,意大利數學家 斐波那契 從阿拉伯商人學會了使用阿拉伯數碼,並向阿拉伯數學家系統性學習求教。
於1202年寫 【計算之書】 ,正式介紹阿拉伯數碼巨大的使用價值。
自此,阿拉伯數碼和十進制開始系統性傳入歐洲。
再加中國 造紙術 和 活字印刷術 傳入歐洲,十進制這一先進的數學思想開始在歐洲廣泛傳播。
從很多細節都能看出歐洲人此前十進制並不流行。
現代世界通用語的英語卻並不「先進嚴謹」,深受日耳曼語、拉丁語、北歐語、法語等語言的影響,是多種語言「混雜」的結果,因此保留了很多 十二進制 的影子。
比如1磅等於12盎司;1英尺等於12英寸;6個叫做「半打」;12個叫「一打」,13個叫「長打」,而這都是 古羅馬 的記數習慣。
同時英語中同樣保留了 「二十進制 」的特征,1英鎊等於20先令,1先令等於12便士。
中世紀歐洲的貨幣,基本都采用了1比12或1比20的進制。
李約瑟
英國科學史學家李約瑟就曾斷言:「在西方後來所習見的‘印度數碼’的背後,位值制早已在中國存在了兩千年。」
中國人發明的十進制,為人類發展做出了無可估量的貢獻,重要程度不亞於「四大發明」。
除了十進制,中國人還率先發明了 二進制 ,兼用 十六進制 ,我們常說的「半斤八兩」就體現了這一點。
中國古人的智慧令人贊嘆,我們應當充滿自豪!
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參考資訊源:
[1]公眾號無言的數學【進位制的發明——中國的十進制】2018.04.24
[2]央視網【清華簡【算表】入選吉尼斯世界紀錄 為最早十進制小算盤】
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