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阿拉伯數字是如何被定義的
阿拉伯數字是如何被定義的
更新时间:2025-04-04 11:00:32

印度人發明的阿拉伯數字無疑是一個偉大的創造,因為在沒有阿拉伯數字之前,世界各地記數方法五花八門而且一個比一個複雜。值得一提的是,這些記數的方法中,要數中國的方法最為簡單,最先進,也最接近阿拉伯數字的方案。

古埃及使用的記數方法

古埃及是最早在世界上建立國家的文明,在尼羅河流域從事農業生産的過程中,他們用草繩打結開始研究數學問題。

基于實踐建立起來的埃及人的數學沒有零的概念,采用十進制。為了記數他們創造了若幹個符号來表示數量,其中包括從1到10的符号和表示100、1000、10000一直到10^7的符号。在寫的時候沒有數位的概念而是采用一種累加的方法,比如表示25的話,就寫作兩個10和5個1放到一起就行了。

阿拉伯數字是如何被定義的(看完直呼太麻煩了)1

古埃及人的數字符号

雖然在我們看來這很不方便,比如999這種數字就要寫上一長串才能表示出來,但這并不妨礙埃及人用它來研究數學問題,在埃及甚至已經了分數和它相應的表示方法。

兩河流域的記數法

美素不達米亞平原上興起的兩河文明也産生了自己獨特的記數系統,最為人所知的是他們采用楔形文字把數字記錄在泥闆上。

兩河流域的人們采用六十進制來記數,也就是逢六十進一位,這與世界其他地區都極為不同。更厲害的在于,兩河文明隻需要使用表示1和10的兩個符号就足夠了,他們通過符号位置的不同來表示不同的數值,實際上就是阿拉伯數字采用的位值制,比如25這個數,2這個符号在十位表示兩個10,5在個位卻表示5個1。

阿拉伯數字是如何被定義的(看完直呼太麻煩了)2

兩河文明的數字符号

兩河文明這套記數法至今仍然在使用,它經過古希臘人的發展,到今天成為了記錄時間的獨特記數方式。

羅馬記數法

羅馬記數法可以說是世界上影響力第二的記數方法了,它由羅馬人發明出,并曾一度被廣泛使用,直到今天還可以在諸多文藝作品中見到它的身影。

不過,客觀來講,羅馬記數法是一種可讀性很差也很繁瑣的記數法。羅馬人用I(1)、V(5)、X(10)、L(50)、C(100)、D(500)和M(1000)共計七個符号來記數,在用法上采用的是更為複雜的加減制,大部分時候用累加原則,比如3就是III而6要寫作VI,但是有些地方卻必須用減法,比如4寫作IV而不是IIII,9是IX而不是VIIII。

阿拉伯數字是如何被定義的(看完直呼太麻煩了)3

表盤上的羅馬數字

聰明的你一定想問,這樣搞羅馬人怎麼記錄超過1000很多的數字呢,難道像那個剛學會寫一就挑戰寫萬的人那樣寫到繞地球若幹圈的長度嗎?羅馬人考慮到了這一點,為了表示較大的數字,允許在符号上加一橫線表示增大1000倍,同理兩根橫線就是一百萬倍。如此一來,5888這個數字就應該寫成:

MMMMMDCCCLXXXVIII

看完羅馬人的記數法,相信你更能理解它為什麼不再流行了。

古代中國的文字記數和算籌

中國先民用文字記數時不是和很多其他文明的記數方式一樣采用累加制度,而是采用累乘制,比如同樣是3400,按照累加制就要寫作:千千千百百百百,我們古人直接寫:三千四百,非常簡潔明了。

古代中國記數更厲害的是算籌記數,實際上已經具備了現代記數法的諸多特征。中國古人用木棍的排布來表示數字,縱向一根表示1,橫向一根表示5,這樣就可以直觀表示1到9的數字。中國算籌采用十進制位值制,規則中有明确的數位概念,同樣的數字在不同的數位上表示不同的數值。

阿拉伯數字是如何被定義的(看完直呼太麻煩了)4

這樣就出現了問題,中國數字中是有零的,零就是不放算籌,這樣一來101和11都是兩個豎直的木棍,會相互混淆。古人用了一種縱橫交錯的方式來規避讀取的問題,規定相鄰的數位采用不同的排布方向來表示,個位采用上面說到的豎式,十位上就改用橫式,到百位上再用回豎式,以此類推。這種“一縱十橫,百列千僵”的規範在一定程度上解決了零占位引起的麻煩。

中國古人還用紅色算籌表示正數,黑色算籌表示負數來标識數字的正負,并通過上下擺放的方式表示分數。從各種意義上來說,這一系列記數規則哪怕在現代看來也不落後。

算籌設計思路在後來催生出了算盤,在古代世界堪稱超級計算機。即使到了今天,一個熟練的珠算者在常規計算中的珠算速度和電子計算器相比也不落下風,這種所見即所得的計算方式也讓不少人對它感到癡迷。

阿拉伯數字是如何被定義的(看完直呼太麻煩了)5

算盤

記數方法對于研究和應用數學是至關重要的,它實際上也會潛移默化地影響一個文明的觀念和思維方式。今天雖然阿拉伯數字的記數體系已經成為主流,但在許多國家依然有很有趣的表示數量的方式,比如法語中的數字表示,今天的法語還是把80寫作4個20,把90寫作80加10等等。你還知道有哪些有趣的記數規則呢,不妨在評論區分享一下吧。

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