§13历法的发明
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§13历法的发明
§13历法的发明(1/3)
人类在以采集和渔猎为生的旧石器时代,已经对寒来暑往的变化、月亮的圆缺、动物活动的规律、植物生长和成熟的时间,逐渐有了一定的认识。
新石器时代,社会经济逐渐进入以农、牧生产为主的阶段,人们更加需要掌握季节,以便不误农时。古代的天文历法知识就是在生产实践的迫切需要中产生出来的。
在中国,相传黄帝时已有了历法。不过,根据考古资料的印证,应当是帝尧时有了历法。《尚书。尧典》中说,尧曾组织了一批天文官到东、南、西、北四个地方去观测天象,以编制历法,向人们预报季节。 其中的羲仲,被派到东方穽夷臅谷的地方,观测仲春季节的星象,祭祀日出。
古埃及大约在公元前2780年,创造了一年 365 天的回归历或太阳历。他们还经过 50 年的研究,制定了基于尼罗河泛滥的历法。尼罗河经常泛滥,它的泛滥对埃及的庄稼和人民的生活都至关重要。埃及人把一年分为 12 等分,余下5 天作为节日。
从公元前 747 年起,巴比伦天文学家已开始从一个固定的时间点计算一年内的时间。古希腊的塞琉西王朝(从约公元前280 年起)也是从一个固定点记录时间的。
在美洲,玛雅人(公元600 年至800 年)和阿兹台克人(约公元 1300年至 1500 年)把宗教与历法结合的极其紧密。特别是玛雅人,他们很懂得天文学。他们把一年算作 365 天。一年由 18 个单位组成,一个单位为 20 天,另外还有 5 天,是“不吉利的日子”。
由于真正的太阳年实际上是365天 5 小时 48 分 46 秒,到罗马时代,正好 365天的阳历就需要修改了。公元前 46 年,凯撒听取了索西格内斯的意见,改革了历法。按改革后的历法,每隔 4 年有一个闰年,增加一天。一年的 12个月份为大月和小月,大月 31 天,小月 30 天。在不是闰年的时候,2 月只有 29 天。
然而,罗马人的改革也没有使历法变得完全准确。到 1582 年,按当时的年历,春分应在 3 月
11日,而实际上应当在 3 月 21日。由于对教会来说,准确地确定全世界的万圣节和宗教节具有重大意义,于是教皇格雷果里十三世便再次改革了历法,使 1582 年的 10 月 4日变成了10月 15 日。为了避免发生错误,改革后的历法是每个世纪内 24 个闰年而不是 25个闰年。
许多信新教的国家都逐渐改用了格 雷果里历。英国在 1752 年采用了这一历法,由于要在英国的旧历法上加上 11天才能跟新历法一致,于是发生了历史上著名的人们要求归还 11 天的骚乱。其他国家接受这一新历法的时间有先有后,如俄国在 1917 年十月革命之后才改革历法,而泰国直到 1940 年才开始采用格雷 果里历。
阿拉伯数字的使用
可以说是阿拉伯数字开启了数学之门,是数学之门开启了科学之门。
公元3世纪,印度的一位科学家巴格达发明了阿拉伯数字。
最古的计数目大概至多到3,为了要设想“4”这个数字,就必须把2和2加起来,5是2加2加1,3这个数字是2加1得来的,大概较晚才出现了用手写的五指表示5这个数字和用双手的十指表示10这个数字。这个原则实际也是数学计算的基础。罗马的计数只有到Ⅴ(即5)的数字,Ⅹ(即10)以内的数字则由Ⅴ(5)和其它数字组合起来。Ⅹ是两个Ⅴ的组合,同一数字符号根据它与其他数字符号位置关系而具有不同的量。这样就开始有了数字位置的概念,在数学上这个重要的贡献应归于两河流域的古代居民,后来古鳊人在这个基础上加以改进,并发明了表达数字的1,2,3,4,5,6,7,8,9,0十个符号,这就成为今天记数的基础。
8世纪印度出现了有零的符号的最老的刻版记录。当时称零为首那。
公元500年前后,随着经济、文化以及佛教的兴起和发展,印度次大陆西北部的旁遮普地区的数学一直处于领先地位。天文学家阿叶彼海特在简化数字方面有了新的突破:他把数字记在一个个格子里,如果第一格里有一个符号,比如是一个代表1的圆点,那么第二格里
的同样圆点就表示十,而第三格里的圆点就代表一百。这样,不仅是数字符号本身,而且是它们所在的位置次序也同样拥有了重要意义。以后,印度的学者又引出了作为零的符号。可以这么说,这些符号和表示方法是今天阿拉伯数字的老祖先了。
两百年后,团结在***教下的阿拉伯人征服了周围的民族,建立了东起印度,西从非洲到西班牙的阿拉伯帝国。后来,这个***大帝国分裂成东、西两个国家。由于这两个国家的各代君王都奖励文化和艺术,因此两国的首都都非常繁荣,而其中特别繁华的是东都——巴格达,西来的希腊文化,东来的印度文化都汇集到这里来了。阿拉伯人将两种文化理解消化,从而创造了独特的阿拉伯文化。
大约700年前后,阿拉伯人征服了旁遮普地区,他们吃惊地发现:被征服地区的数学比他们先进。于是设法吸收这些数字。
771年,印度北部的数学家被抓到了阿拉伯的巴格达,被迫给当地人传授新的数学符号和体系,以及印度式的计算方法(即现在用的计算法)。由于印度数字和印度计数法既简单又方便,其优点远远超过了其他的计算法,阿拉伯的学者们很愿意学习这些先进知识,商人们也乐于采用这种方法去做生意。
后来,阿拉伯人把这种数字传入西班牙。公元10世纪,又由教皇热尔贝.奥里亚克传到欧洲其他国家。公元1200年左右,欧洲的学者正式采用了这些符号和体系。至13世纪,在意大利比萨的数学家费婆拿契的倡导下,普通欧洲人也开始采用阿拉伯数字,15世纪时这种现象已相当普遍。那时的阿拉伯数字的形状与现代的阿拉伯数字尚不完全相同,只是比较接近而已,为使它们变成今天的1、2、3、4、5、6、7、8、9、0的书写方式,又有许多数学家花费了不少心血。
十个数字符号后来由阿拉伯人传入欧洲,被欧洲人误称为阿拉伯数字。由于采用计数的十进位法,加上阿拉伯数字本身笔画简单,写起来方便,看起来清楚,特别是用来笔算时,演算很便利。因此随着历史的发展,阿拉伯数字逐渐在各国流行起来,成为世界各国通用的数字。
(本章完)