“我给你的爱写在西元前,深埋在美索不达米亚平原。” 每每听到周杰伦的这首《爱在西元前》,脑海中就不由得闪现出璀璨夺目、享誉世界的古巴比伦文化,尤其值得称道的是,古巴比伦人在3000多年前就掌握了大量的就掌握了大量的数学知识,令人惊讶之余,不由得击节叹服。
三角函数大家基本都学过,但是你知道它到底是谁发明的吗? 一般传统上都认为古希腊人是最早发现三角函数的,其原因就是大家熟知的勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)都是希腊人毕达哥拉斯发现的。 但现在澳大利亚的两个数学家丹尼尔·曼斯菲尔德和诺曼·维尔伯格,认为古巴比伦人实际上要更抢先了一步。
这一切并不是空穴来风,而是源自一片公元前 1822-1762 年由巴比伦人制作,名为 Plimpton 322 (普林顿322号)的石板。 据了解,这个古老的石板就深埋在美索不达米亚平原;上世纪20年代,来自美国的考古学家、学者和探险家埃德加·班克斯发现了它,后来他将石板文书卖给了纽约出版商乔治·亚瑟·普林顿,后者又将其捐给了哥伦比亚大学。 2.原来是毕达哥拉斯数组! 此石板文书大约有12.7厘米高、8.8厘米宽,是用古巴比伦文字记录书写的。尽管该石板书有些残缺,但大体完整,只是左边掉下一块,靠右边中间部分有一个很深的缺口,左上角也剥落了一片,但仍可以清楚地看到,有4列15行非常明显的六十进制数字。 用大家熟知的阿拉伯数字改写直观表示如下图。
显然,右边第一列是序号;另外三列看似无关的数组,以前被认为是普通货品账目。但当这些古文字学家把这些数列拿给数学家看时,对数字异常敏锐的数学家端详许久后,抬头激动地说:“这是毕达哥拉斯数组!” Plimpton 322谜团终于解开了。但是目前还有一个问题,那就是:为什么古代的数学家要执行如此复杂的任务(创造出这些石碑并为上面的数字排序)呢?
3.真的已经过时了吗? 丹尼尔说他们的研究表明,Plimpton 322使用了一种新的方式(基于比率,而没有角度和圆)来描述直角三角形。这是很有趣的数学成果,而研究出这个结果的人无疑是一位数学天才。 这块石碑不仅包含世界上最古老的三角表,同时这份三角表也是世界上唯一完全精确的三角表,因为巴比伦的算法和几何方法截然不同。这意味着它对我们来说仍有实用意义。
“虽然古巴比伦的数学可能已经过时了3000年,但其在测量学、计算机图形学和教育方面可能仍有实际应用。”丹尼尔博士补充说道。 丹尼尔博士和教授诺曼·维尔伯格所进行的这项研究已经被发表在《数学史》——国际数学史委员会的官方杂志上了。 4.比希帕克(希腊天文学家,一直被视为三角学之父)早了一千年 另外,他们还注意到了这个三角学的表格跟人们现在使用的并不一样:它没有使用角度。
从上图可以看出巴比伦人对直角三角形有完全不同的的概念。他们把它看成是长方形的一半,基于他们成熟的六十进位制,他们只用精确的比例就能构造出各种各样的直角三角形了。 但 Plimpton 322 比希帕克(希腊天文学家,一直被视为三角学之父)早了一千年。 诺曼·维尔伯格 博士对此说道:“这不仅为现代数学的研究,也为数学教育开辟了新的可能性。通过 Plimpton 322,我们认识到了一种更简单、更准确的三角学。它与我们目前的三角学相比,有明显的优势。一个古巴比伦的宝藏就放在我们眼前,而我们还只研究了一小部分。数学世界需要意识到这个古老却富有经验的数学文明有许多我们值得学习的东西。” 如果一切正确,那么Plimpton322将不仅仅只已知最古老的三角函数表,而且还是世界上唯一一个完全精确的三角函数表。 古巴比伦的石板上都刻着三角函数表数,他们的数学水平还是相当的厉害啊!
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