歷史學家往往把興起於埃及、美索不達米亞、中國和印度等地域的古代文明稱為“河谷文明”。早期數學,就是在尼羅河、底格裏斯河與幼發拉底河、黃河與長江、印度河與恒河等河谷地帶首先發展起來的。從可以考證的史料看,古埃及與美索不達米亞的數學在年代上更為久遠。
在公元前3000年,古埃及便開始有數字的發明,從最簡單的一到十、百、千、萬都有一定的寫法(如下圖所示)。和象形文字相似,古埃及人用各種各樣的符號和圖形來代表各個數字,因此,這套古老的數字書寫系統被人們成為“象形數字”,雖然從很多方面來看,這樣的數字書寫繁瑣而原始,但其中的原理和思想也不乏簡潔與優美。
古埃及人將1-9個數字分別稱為wa,senuj,khemet,jfedu,dju,sjsu,sefekhu,khemenu,pesedshu。古埃及人稱10為medshu,並且用形如“軛”的符號來&&;稱100為shenet,用一圈繩子錶示;稱1 000為kha,用一枚蓮花&&;稱10 000為dsheba,用一個指頭&&;稱100 000為hefen,用一隻蝌蚪&&;稱1 000 000為heh,用舉着兩條胳膊端坐著的神來&&。記載日期和計數時所用的序數通過在基數後面加後綴-nu或者前面加前綴mech-來&&。
公元前4000年,埃及文明在尼羅河畔蓬勃發展起來,到公元前3000年左右,上、下埃及統一,由此往後經歷了幾乎千年的時間,埃及文化達到了最高點,古埃及人開始建立巨大的金字塔,其中的測量精度是驚人的。因此,埃及人很早就有了豐富的算術與幾何知識。而象形數字,也大致誕生於這個時期。古埃及最早的數字是發現於石刻上的象形符號,它使用十進位非位值制方法來計數,每一個較高的單位用一個特殊符號&&,計數時也是從右到左依次重復排列這些符號。比如32&&為:
2×1+3×10=32
後來由於紙草書寫的需要,象形數字演化出兩種變體——僧侶符號和民間符號。它們在計數時均採用一種逐級命數法,即對個位數、一百以內十的倍數、一千以內百的倍數等數目均有專門的符號來&&,避免了重復排列,簡化了計數。
雖然和現代數學相比,古埃及的象形文字高位在左,低位在右,這給數字的讀和寫造成了一定困難,而且書寫一個簡單的數字也會佔用許多時間,但作為埃及數學發展的工具,象形數字為古埃及算術、幾何和代數的發展奠定了基礎。
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