這個(gè)神秘國(guó)家的數(shù)學(xué)簡(jiǎn)單粗淺,甚至存在錯(cuò)誤,為什么建造了人類(lèi)史上最偉大的奇跡?

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計(jì)數(shù)系統(tǒng)

數(shù)學(xué)在我們的思想意識(shí)里,應(yīng)該是神一樣的存在,它精確、細(xì)膩又優(yōu)雅……

然而,在這個(gè)古老的國(guó)度,其數(shù)學(xué)不是那么精確,甚至在計(jì)算面積的時(shí)候非常的“粗暴”,甚至錯(cuò)誤……

他們的象形數(shù)字記號(hào)為:| 代表1,∩ 表示10……

▲這個(gè)國(guó)家的數(shù)字符號(hào)

在其間的各數(shù)由這些符號(hào)組成。書(shū)寫(xiě)的方式是從右往左的,所以||||∩?∩?表示24.

這套數(shù)字符號(hào)的寫(xiě)法是以10為底的,但不是進(jìn)位制的!

他們國(guó)家僧侶的整數(shù)寫(xiě)法如下:

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四則運(yùn)算方法

他們國(guó)家的算術(shù)主要用疊加法。通常做加減法時(shí),他們只是靠添上或劃掉一些記號(hào),以求得最后結(jié)果。乘除法也是化成疊加步驟來(lái)做的。比如說(shuō)計(jì)算12乘12時(shí),其做法如下:

1? ? ? 12

2? ? ? 24

4? ?? ?48

8? ??? 96

每行是由上一行取2倍得出的。

有了4×12=48和8×12=96之后,將48+96=144就可以得到結(jié)果。

這種算法當(dāng)然同分別乘以10和乘以2然后相加的算法很不一樣(12×12=12×(10+2))。

乘以10的算法他們是把表示1的記號(hào)改成表示10的記號(hào),把表示10的記號(hào)改成表示100的記號(hào)。

他們?cè)谧稣麛?shù)除以另一個(gè)非0整數(shù)的時(shí)候也是非常有意思的。

比如,在計(jì)算19除以8的算法時(shí),這樣寫(xiě):

1????????????8

2????????????16? ?

1/2????????4

1/4????????2

1/8????????1

于是得到答案為:2+1/4+1/8。

道理是什么呢?

仔細(xì)想想就清楚了:原來(lái)是取8的倍數(shù)和剩余的部分?jǐn)?shù),使之合并成為19.

2×8+1/4?×8+1/8?×8=19.

3

分?jǐn)?shù)表達(dá)方法

這個(gè)國(guó)家分?jǐn)?shù)的記法異常復(fù)雜,記號(hào):○讀作ro,原來(lái)表示1/320蒲式耳,他們用來(lái)表示一個(gè)分?jǐn)?shù)。

在僧侶文中將這一個(gè)橢圓形改成一個(gè)點(diǎn),將這個(gè)點(diǎn)寫(xiě)在整數(shù)上,表明其是個(gè)分?jǐn)?shù)。

除了幾個(gè)特殊分?jǐn)?shù)外,所有分?jǐn)?shù)都可以拆成一些所謂的單位分?jǐn)?shù)(1/2、1/3、1/4……)的和。

比如阿梅斯把2/5寫(xiě)成1/3+1/15.

加法記號(hào)是沒(méi)有的,但從上下文中可以揣測(cè)出來(lái)。

萊茵德草書(shū)中有個(gè)數(shù)表,把分子為2而分母為5到101的奇數(shù)的這類(lèi)分?jǐn)?shù),表達(dá)成了分子為1的分?jǐn)?shù)之和。

利用這個(gè)表格,可以將7/29這樣一個(gè)分?jǐn)?shù)表達(dá)成單位分?jǐn)?shù)之和。

然后將這些結(jié)果相加,做一些變換,使得其中每個(gè)分?jǐn)?shù)的分母各不相同。所得7/29的結(jié)果為:1/6+1/24+1/58+1/87+1/232.

當(dāng)然,這里7/29還可以表達(dá)成:1/5+1/29+1/145.

這個(gè)國(guó)家由于分?jǐn)?shù)書(shū)寫(xiě)過(guò)于繁雜,所以其分?jǐn)?shù)水平發(fā)展很有限!

4

幾何系統(tǒng)

這個(gè)國(guó)家的代數(shù)水平比較高,他們研究了方程及其解法,而其幾何卻……

雖然他們并不打算將幾何和代數(shù)分開(kāi),但是其幾何水平卻粗淺的很。

舉個(gè)例子來(lái)看:

他們擁有計(jì)算矩形、三角形和梯形面積的死方法,為什么說(shuō)是“死方法”,就是不會(huì)變通!

三角形的面積公式是:底×高÷2;他們留下的古書(shū)中記載的是用一條邊乘以一條邊除以2 ;

由于年代久遠(yuǎn),沒(méi)有說(shuō)明是否是底和高,所以不太確定其正確性!

也不是說(shuō)這種數(shù)學(xué)毫無(wú)用處,他們?cè)谟?jì)算圓的面積上有一個(gè)很好的公式:

S=(8d/9)^2,其中d為圓的直徑,這里π他們是按照3.1605計(jì)算的。

在Edfu一個(gè)廟宇的墻上刻有一個(gè)捐獻(xiàn)給廟宇的田地表。這些田地一共有四邊,長(zhǎng)度分別為:a、b、c、d;其中a、b為對(duì)邊,c、d為對(duì)邊;

其銘文上給出的面積公式為:

[(a+b)÷2]×[(c+d)÷2].

有些田地如果是三角形的話,他們就認(rèn)為d沒(méi)有了,即d=0了。面積公式就變成了:[(a+b)÷2]×(c÷2).

即使是四邊形,這個(gè)公式也只是粗略的近似。

他們的數(shù)學(xué)中還要其它的公式,有些是對(duì)的,有些是近似的。

比如:截錐水鐘的體積公式:

棱錐體的體積公式:

5

數(shù)學(xué)用途

這個(gè)國(guó)家使用數(shù)學(xué)第一個(gè)用途是天文。他們靠觀察天狼星計(jì)算太陽(yáng)年的日子數(shù),這顆星在夏季的某一天可以在太陽(yáng)剛出來(lái)的時(shí)候在地平線看到,其后的一些日子里,在太陽(yáng)升起以前可以在較長(zhǎng)的時(shí)間里看到它。把這一天叫做先陽(yáng)升日,兩個(gè)先陽(yáng)升日之間間隔(365+1/4)天。

他們將一年365天分成12個(gè)月,每月30天,年末外加5天。他們沒(méi)有在每四年內(nèi)再加1天,他們的歷法慢慢落后于季節(jié)。這種歷法需要經(jīng)過(guò)1460年之后才能又符合季節(jié)。這段時(shí)間叫做索特周期,這是因?yàn)檫@個(gè)國(guó)家將天狼星為索特。

這個(gè)國(guó)家就是埃及!

埃及人將他們的天文知識(shí)和數(shù)學(xué)應(yīng)用于神廟的建設(shè)中!使得神廟中某幾天的陽(yáng)光以特定的方式照射進(jìn)廟宇中。

他們建造的金字塔的方位也是朝向天上特定的方向,而獅身人面像的面則朝東。雖然這些工程的修建細(xì)節(jié)我們無(wú)從考證,但值得注意的是,金字塔代表埃及人對(duì)幾何學(xué)的另一種用法。

金字塔是帝王之塔,埃及人相信靈魂不滅,所以他們?cè)诿總€(gè)金字塔里都專(zhuān)門(mén)設(shè)了一間房,供帝王和王后死后居住。他們竭盡所能使金字塔的底部有正確的形狀;底和高的尺寸之比也是意義非常重大的。

但我們并不應(yīng)該將工程的復(fù)雜程度或其思想的深?yuàn)W過(guò)分強(qiáng)調(diào),因?yàn)樗麄兊臄?shù)學(xué)是相當(dāng)粗淺簡(jiǎn)單的,而不是傳說(shuō)中的那么深?yuàn)W且包含深刻的原理!

參考資料:《古今數(shù)學(xué)思想》等

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END

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