正文 第41章 醫藥·科技(3)(1 / 3)

十進位位值製記數法包括十進位和位值製兩條原則,“十進”即滿十進一;“位值”則是同一個數位在不同的位置上所表示的數值也就不同,如三位數“111”,右邊的“1”在個位上表示1個一,中間的“1”在十位上就表示1個十,左邊的“1”在百位上則表示1個百。這樣,就使極為困難的整數表示和演算變得如此簡便易行,以至於人們往往忽略它對數學發展所起的關鍵作用。

有個成語叫“屈指可數”,說明古代人數數確實是離不開手指的,而一般人的手指恰好有十個,因此十進製的使用似乎應該是極其自然的。但實際情況並不盡然。在文明古國巴比倫使用的是60進位製(這一進位製到現在仍留有痕跡,如1分=60秒等),還有采用二十進位製的。古代埃及倒是很早就用10進位製,但他們卻不知道位值製。所謂位值製就是一個數碼表示什麼數,要看它所在的位置而定。位值製是千百年來人類智慧的結晶。零是位值製記數法的精要所在,但它的出現卻並非易事。

我國是最早使用十進製記數法,且認識到進位製的國家;我們的口語或文字表達的數字也遵守這一原則,比如一百二十七。同時我們對0的認識最早。

十進製是中國人民的一項傑出創造,在世界數學史上有重要意義。英國著名科學史學家李約瑟教授曾對中國商代記數法予以很高評價:“如果沒有這種十進製,就幾乎不可能出現我們現在這個統一化的世界了”,“總的說來,商代的數字係統比同一時代的古巴比倫和古埃及更為先進更為科學”。

方便的計數工具——算盤

算盤是中國人在長期使用算籌的基礎上發明的。古時候,人們用小木棍進行計算,這些小木棍叫“算籌”,用算籌作為工具進行的計算叫“籌算”。後來,隨著生產的發展,用小木棍進行計算受到了限製,於是人們又發明了更先進的計算器——算盤。

算盤是長方形的,四周是木框,裏麵固定著一根根小木棍,小木棍上穿著木珠。中間一根橫梁把算盤分成兩部分:每根木棍的上半部有兩個珠子,每個珠子當五,下半部有五個珠子,每個珠子代表一。

算盤的來曆,最早可以追溯到公元前600年,據說我國當時就有了“算板”。古人把10個算珠串成一組,一組組排列好,放入框內,然後迅速撥動算珠進行計算。東漢末年,徐嶽在《數術記遺》中記載:他的老師劉洪訪問隱士天目先生時,天目先生解釋了14種計算方法,其中一種是珠算,其工具很接近現代的算盤:每位有5顆可動的算珠,上麵1顆相當於5,下麵4顆每顆當作1。

隨著算盤的使用,人們總結出許多計算口訣,使計算的速度更快了,這種用算盤計算的方法,叫珠算。到了明代,珠算不但能進行加減乘除的運算,還能計算土地麵積和各種形狀東西的大小。由於算盤製作簡單,價格便宜,珠算口訣便於記憶,運算又簡便,所以在中國被普遍使用,並且陸續流傳到了日本、朝鮮、美國和東南亞等國家和地區。

現在已經進入了電子計算機時代,但是古老的算盤仍發揮著重要作用。在中國,各行各業都有一批打算盤的高手。使用算盤和珠算,除了運算方便以外,還有鍛煉思維能力的作用,因為打算盤需要腦、眼、手的密切配合,是鍛煉大腦的一種好方法。

古代圓周率的計算

圓周率是數學中最重要的常數之一。對它的計算,是顯示一個國家古代數學發展的水平的尺度之一。而我國古代數學在這方麵取得了令世人矚目的成績。

我國古代最初把圓周率取作3,這雖應用起來簡便,但太不準確。在求準確圓周率值的征途中,首先邁出關鍵一步的是劉徽。他創立割圓術,用圓內接正多邊形無限逼近圓而求取圓周率值。用這種方法他求得圓周率的近似值為3.14,也有人認為他得到了更好的結果:3.1416。