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世界数学史

 水翦双眸 2014-04-12
第一节 埃及数学产生的背景及研究依据
 

第一节 埃及数学产生的背景及研究依据

  埃及是数学古国,被人们认为是数学产生的最早国家之一,因此,在研究数学历史的时候,必须提及埃及的数学.

  对埃及数学的产生,曾有过各种不同的看法,例如,希腊的逻辑学家亚里士多德(Aristotle,公元前384---约前322)在其《形而上学》一书中指出:“之所以在埃及能够产生数学,是受到上帝的恩赐.”对此,恩格斯在《反杜林论》中明确指出:“数学是人的需要中产生的,是从丈量土地和测量容积,从计算时间和制造器皿产生的.”事实上,埃及的数学产生,符合恩格斯的精辟阐述.

一、埃及数学产生的社会背景

  埃及位于尼罗河岸,在古代分为两个王国,夹在两个高原中间的狭长谷地,叫做上埃及.处于尼罗河三角洲的地带叫做下埃及.这两个王国经过长时期的斗争,在公元前3200年实现了统一,并建都于下游的孟斐斯(Memphis)

  尼罗河经常泛滥,淹没良田.在地界被冲刷的情况下,统治者要按不同数量征粮征税,这样,必须重新丈量土地.实际上,埃及的几何学就起源于此.希腊的历史学家希罗多德(Herodo- tus,约公元前484---前424)在《历史》(Herodoti Historiae)一书中,明确指出:“塞索特拉斯(Sesostris)在全体埃及居民中间把埃及的土地作了一次划分.他把同样大小的正方形土地分给所有的人,并要求土地持有者每年向他缴纳租金,作为他的主要税收.如果河水泛滥,国王便派人调查并测量损失地段的面积.这样,他的租金就要按照减少后的土地的面积来征收了.我想,正是由于有了这样的做法,埃及才第一次有了几何学,而希腊人又从那里学到了它.”希腊数学家德谟克利特(Democritus,约公元前460---前357)也曾指出:“我不得不深信,几乎埃及人都会画证明各种直线的图形,每个人都是拉绳定界的先师.”所谓拉绳定界的先师(harpedonaptai)大概是指以拉绳为主要工具的测量师.

  埃及人为了发展农业生产,必须注意尼罗河的泛滥周期,在实践中,积累了许多天文知识和数学知识.譬如,他们注意到当天狼星和太阳同时出没之时,就是尼罗河洪水将至之兆.并把天狼星的两个清晨上升的间隔当作一年,它包含365天.把一年分成12个月,每个月是30个昼夜.并逐步摸索出用日晷来测量时间.大约在公元前1500年,埃及人就已经使用了水钟---漏壶,它是底部有洞的容器.把这个容器灌满水,水从下面的孔里流完的这段时间作为计算时间的单位.所有这些都蕴含了计算.

  建造著名的金字塔,可推知是公元前四、五千年前的事.根据对其结构、形状的研究,可推测古代埃及人掌握了一定的几何知识,致使底
两个边与正北的偏差,一个仅仅是2'30'',一个是5'30''.这类的实际建筑,推动了埃及数学计算的发展.

  综上,社会的生产、生活的实际需要,促使埃及数学的产生与发展.

二、研究埃及数学的依据

  古埃及人创造出了几套文字,其中一套是象形文字.“象形文字”这个词源于希腊文,意思是神圣的文字.直到基督降生的年代,埃及在纪念碑文和器皿上还刻有象形文字.自公元前2500年左右起,开始使用象形文字的缩写,称作僧侣文(hieraticwriting)

  1.兰德纸草书

  埃及的数学原典就是由象形文字书写而成,其中,对考察古埃及数学有重要价值的是“兰德纸草书”,这部纸草书是在埃及古都---底比斯(Thebes)的废墟中发现的.1858年由兰德(AHRhind)购买,尔后,遗赠给伦敦大英博物馆.因此, 叫做兰德纸草书.这种纸草书长约550厘米、宽33厘米,摹本出版于1898年.

  这部纸草书是根据底比斯人统治埃及时(约公元前1800年以后)写成的,著者阿梅斯(Ahmes)曾写道,此书是根据埃及王国时代(公元前2000---前1800)的材料写成的.

  这部纸草书的出现,对埃及的文化产生了重要影响,对数学的发展和传播起到了一定的作用.阿梅斯认为,这是一部“洞察一切事物的存在,彻底研究一切事物的变化,揭示一切秘密……”的经典.实际上,只是传授“数”的秘密和分数计算.全书分成三部分,一是算术;二是几何;三是杂题.共有85题.记载着埃及人在生产、生活中遇到的实际问题.例如,对劳动者酬金的分配;面积和体积的计算;不同谷物量的换算等等.其中,也含有纯数学知识问题.例如,分数的难题计算等等.

  2.莫斯科纸草书

  记载着古埃及数学的另一部古典书籍是莫斯科纸草书,此书是由俄罗斯收藏者于1893年获得的.约20年后,即1912年转藏于莫斯科图书馆.这部纸草书长约550厘米、宽8厘米,共记载着25个问题.由于卷首遗失,书名无法考证.俄罗斯历史学家古拉叶夫(Б.А.Гураев,1868---1920)1917年和斯特卢威(В.В.Струве,1891---1964)1930年对莫斯科纸草书进行了研究,后-者完成了出版工作,对进一步研究埃及的数学提供了方便.

  总之,研究埃及数学主要是依据如上两部书,当然,也可能还有其它的有关资料,有待于进一步发现与考证.

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