数学的来历,数学每前进一步都伴随着人类文明的一次进步( 三 )


数学的来历,数学每前进一步都伴随着人类文明的一次进步

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所谓阿拉伯数制是指用0、1、2、3、...、9及其组合表示的十进制数制 。比如数字911,右边的1代表1,中间的1代表1乘10,9代表9乘100 。在当今世界上千种语言系统中,这10个阿拉伯数字是唯一常见的符号(比拉丁字母更广泛使用) 。可以想象,如果没有阿拉伯数字系统,全球科技、文化、政治、经济、军事、体育等领域的交流将变得非常困难甚至不可能 。
阿拉伯数字系统也被称为印度-阿拉伯数字系统,因为它是由印度人发明的,经阿拉伯人改造后传入西方 。后一种文明的流通于12世纪完成,前一种发明的起源不明,但由于现代考古学的进步,在印度的一批石柱和洞壁上发现了这些数字的痕迹,它的历史可以追溯到公元前 250 年到公元 200 年 。值得一提的是,这些痕迹中没有零数字,但在公元 825 年左右,阿拉伯花剌子模的《印度计算》一书描述了完整的印度数字,即今天的英语和德语 。其中的零是从阿拉伯语音译而来的 。
阿拉伯数字随着阿拉伯人在全盛时期的远征被引入北非和西班牙 。据说,一位名叫莱奥拉多的意大利人在西班牙接受穆斯林数学家的教导,并前往北非旅行 。回到意大利后,他于1202年发表了数学著作,这是将阿拉伯数字引入穆斯林以外的欧洲的里程碑,对后来的意大利文艺复兴时期的数学起到了一定的推动作用 。有趣的是,也是在 13 世纪,威尼斯人马可波罗第一次欧洲访问东方 。彼时,横跨欧亚大陆的君士坦丁堡是战火纷飞的地方,旅行者也经过北非和中东绕过地中海,但与阿拉伯数字的传播路线相反 。
4、元几何
数制的出现使得书写数字和进行数字之间的运算成为可能 。在此基础上,几个古代文明地区发展了加减乘除乃至初等算术,以及后来数制的统一,使世界数学的研究和应用有了翅膀 。与数字的概念一样,人类的第一个几何知识也是源于对形状的直觉 。例如,不同种族的人已经注意到满月和高大的松树形象之间的差异 。可以想象,几何是基于从自然界中提取的这种“形状”的总结 。
直线只是一条被拉长的绳索,英文原意来自希腊语(,)是“紧” 。我们可以想象,这是两个直角的臂收紧后的连接,臂(臂)变成了两个直角边 。这样,三角形的概念就被人们通过观察自己的身体而得到 。巧合的是,在中国古代也是如此,钩和大腿作为小腿和大腿也是直角三角形中较短或较长的直角边,所以我们有勾股定理的标题 。在西安半坡出土的陶器碎片上,我们可以看到一个完整的全等三角形图案,每边由8个等间距的小孔连接 。同样,圆形、正方形、长方形等一系列几何形式的概念也来自于人们的观察和实践 。
正如古罗马历史学家希罗多德所指出的,埃及几何是“尼罗河的礼物” 。早在公元前14世纪或更早的时候,埃及的一位国王就将土地分给了所有的公民,每个人都得到一块同样大小的土地,然后相应地缴纳税款 。如果一年一度的尼罗河洪水冲毁了某人的土地,它必须向法老报告损失 。法老会派人去丈量失去的土地,然后按照相应的比例减税 。就这样,()诞生并发展起来,geo的意思是土地,是度量 。这种负责测量事物的人有一个特殊的名字,叫做“绳子-” 。
巴比伦人的几何学也是从实际测量中得出的,其重要特征是其算术性质 。至少在公元前 1600 年,他们就已经熟悉矩形、直角和等腰三角形以及某些梯形的面积计算 。古印度几何学的起源与宗教和建筑实践密切相关 。形成于公元前8世纪至5世纪的所谓绳索法,是关于建造祭坛和寺庙的几何问题和解决方案 。在中国古代,几何学的起源更多地与天文观测有关,公元前2世纪至公元前2世纪所著的《周毕算经》就讨论了天文测量所采用的几何方法 。