先说一点,阿拉伯数字是古印度人发明的。
约在公元500年(中国南北朝时代),古印度人发明了十个计数符号:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。
9世纪时,这十个计数符号传入阿拉伯地区,后来
先说一点,阿拉伯数字是古印度人发明的。
约在公元500年(中国南北朝时代),古印度人发明了十个计数符号:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。
9世纪时,这十个计数符号传入阿拉伯地区,后来再由阿拉伯人传到欧洲。欧洲人就误以为是阿拉伯人发明的。
在古代,世界各地的记数方法五花八门。阿拉伯数字笔画简单,形象清晰,书写方便,而且使用十进位制便于运算,因而逐渐流行起来,成为世界上通用的数字。
阿拉伯数字很早就传入中国,但是中国人在古代长期未重视、不使用阿拉伯数字。
那么中国人用什么方式计数呢?其实中国人很早就有自己独创的方法。
中国古代发明的数学计算工具和计算方法中,最著名、应用最广泛的,就是算筹和珠算。
算筹
在周代,人们发明了一种计算工具--算筹。
算,是指计算。筹,是计数或用来领取物品凭证的用具,例如筹码。
它最初是小木棍一类的自然界物品,后来逐渐发展成为专门的计算工具。有木筹、竹筹、铁筹、骨筹、玉筹等,并且配有盛装算筹的筒、袋,系在腰部随身携带。
当然,算筹并非只是数小木棍这么简单的小儿科,还有列式和进行各种数与式的演算,这也正是它的复杂、精妙之处。
例如晋朝时期编撰的数学著作《孙子算经》中记载了算筹记数的规则:“凡算之法,先识其位。一纵十横,百立千僵。千、十相望,万、百相当。”
用算筹表示数目,有纵、横两种方式。算筹不仅是正、负整数与分数的四则运算和开方,还包含各种特定筹式的演算。
古人不仅利用筹码不同的“位”来表示不同的“值”,还发明了十进位值制记数法;而且还利用筹在算板上的各种不同的位置关系,排列成特定的筹式(即数学模式),表示特定的数量关系,描述某种类型的实际应用问题。
例如列衰、盈朒、方程等模式,描述了实际中常见的比例问题和线性问题;天元、四元、开方等模式,则刻画了高次方程问题;大衍求一术,则是为“乘率”而设计的特殊筹式。
而且它不用运算符号,无须保留运算的中间过程,只要求通过筹式的逐步变换而最终获得问题的解答。
因而,中国古代的筹式本身具有代数符号的性质,且具有模式化、程序化的特征。
举个例子,《孙子算经》下卷第31题是后世“鸡兔同笼”题的雏形:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?
其意思是:有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数有35个头,从下面数有94只脚。求笼中各有几只鸡和兔?
再如下卷第26题:“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?答曰:‘二十三’”。《孙子算经》提供了答案,还给出了解法。
这类经典数学题,当时都是中国人依靠看似简单、原始的算筹,进行推演、解答的。这类“物不知数”问题的解法后来传到欧洲,被称赞为符合“高斯定理”。
珠算
它被誉为中国古代第五大发明,也是人类数学发展史上的一项重大发明。
珠算是以算盘为工具,以算理、算法为基础,运用口诀,通过手指拨动算珠进行加、减、乘、除和开方等数学运算。
这里要提一下,为什么我国传统算盘是上二下五珠呢?
其一,我国古代计算重量采用的是“16两制”,即一斤等于十六两,因而俗话常说“半斤八两”。算盘的上二下五珠,每一档可计算到“15”,这样“满16”时就向前一档进一。
其二,我国古代乘法采用“留头乘”,上一珠不够用,就必须要上二珠。
珠算最早约出现于汉朝,到宋元时期算法规则已经成熟,而且它操作轻巧灵活,携带方便。因而它在明朝时期逐步普及,并且取代算筹,成为中国人使用的主要的计算工具。
为什么中国古代长期不使用阿拉伯数字?
8世纪时,古印度人发明的十个计数符号,随着佛学传入邻国中国。但是并未被当时的中文书写系统所接纳。
到我国元朝时期,这十个计数符号由伊斯兰教徒带入中国,但是未被重视。
明末清初,中国学者开始大量翻译西方的数学著作,但是书中的阿拉伯数字都被翻译为汉字数字:一、二、三、四……或者壹、贰、叁、肆……
直到清朝末年,中国人才开始逐渐使用阿拉伯数字。
原因很简单,因为中国人自古长期使用自己独创发明并且有效的计算工具和计算方法,例如算筹、珠算。
另外,阿拉伯数字容易通过改变小数点的位置而产生变化。而汉字中的数字有大小写,记账时不容易出错。
例如十进制的汉字数字写法,汉字小写为:百、千、万、亿、兆、京、垓、秭、穰、沟、涧、正、载、极,汉字大写为:佰、仟、万、亿、兆、京、垓、秭、穰、沟、涧、正、载、极。
明朝时,朱元璋鉴于当时的重大贪污案“郭桓案”而发布法令,其中明确要求记账的数字必须由“一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千”改为“壹、贰、叁、肆、伍、陆、柒、捌、玖、拾、佰(陌)、仟(阡)”等复杂的汉字,以增加人为涂改帐册、作假账的难度。
这种理念和方法,至今沿用。例如银行系统一直保留大写的汉字数字。
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