武侠数学
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没有零,一样记数和计算

现代人写数字和做运算,绝对离不开零。11+19=30,一个零出来了。111-11=100,两个零出来了。古代中国、古希腊、古罗马、古埃及都没有零,先民们如何计算?如何进位?如何用数字表示几十、几百、几千、几万呢?

早期文明的数字符号告诉我们,即使没有零,一样可以表示很大的数字,只不过表示方法要复杂一些。

以古埃及为例(图1-3):1的符号是一竖,像一根棍子;2的符号是两竖,像两根棍子;以此类推,3是三根棍子,4是四根棍子,5是五根棍子......到了10,符号变成一道拱形(据说这个符号是一只踝骨),好像字母n,又像集合运算符号里计算交集的∩。然后呢?11是一道拱加一竖,12是一道拱加两竖,13是一道拱加三竖......到了20,用两道拱来表示;30是三道拱,40是四道拱,50是五道拱......100呢?被写成一个曲里拐弯的符号,仿佛缺了左下角的8,又仿佛是头朝上的小蝌蚪。

比100还要大的数字,古埃及人也能写出来,例如1000像一支火炬(也有人说这是一朵莲花),1万像一根手指,10万是一只神鸟,100万是一个单膝跪地、双手投降、仿佛被这个巨大数字吓怕了的人(图1-4)。

▲图1-3古埃及数字:1到100

▲图1-4古埃及数字:1到100万

古埃及人如果要写1023047这个数字,会画一个受惊吓的人,表示100万;再画两根手指,表示2万;再画三支火炬,表示3000;再画四个拱形,表示40;最后画七根棍子,表示7。整个数字写出来,会是如图1-5的样子。

▲图1-5用古埃及数字表示1023407

古希腊,1写成Α,2写成Β,3写成Γ,4写成Δ,5是Ε,6是,7是Ζ,8是Η,9是θ,10是Ι,11是ΙΑ,12是ΙΒ,13是ΙΓ,14是ΙΔ......20写成Κ,21写成ΚΑ,22写成ΚΒ,23写成ΚΓ,100写成Ρ。如果想写108,那就是ΡΗ,中间不需要一个表示零的符号。

▲图1-6古希腊数字与阿拉伯数字对照表

相对而言,我们对古罗马数字更加熟悉,生活当中也能见到它们。在一些钟表上,从1点钟到12点钟,分别用I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII来表示。而那些稍大一些的数,会被写成不同的字母或者字母组合,例如50是L,100是C,500是D。古罗马人想记录一个数字,先看这个数能不能对应一个现成的字母,如果不能,那么分解这个数,把它分解成几个字母(图1-7)。

▲图1-7古罗马数字与阿拉伯数字对照表

比如说,要写100,用一个字母C就行。要写200,就得写成CC。写230呢?因为230等于100+100+30,而30又等于10+10+10,100的对应字母是C,10的对应字母是X,所以230被记作CCXXX。再比如732,可以分解成500+100+100+10+10+10+2,其中500用D表示,100用C表示,10用X,2用II,732会被写成DCCXXXII。像这样的数字系统,记录繁琐,识别易错,计算之时更加令人头疼(不能像阿拉伯数字那样将不同数字的相同数位对应起来,以便加减乘除),但自始至终都不需要有零参与。