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數(shù)學(xué)文化:祖先識(shí)數(shù)

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)資源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2018-11-27 21:14:29

智能內(nèi)容

  原始文明只能分辨1、2和“許多”。埃及人用|表示1,用││││∩∩∩表示34。炎黃始祖首創(chuàng)十進(jìn)制位值記數(shù),獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)千年。《周易》八卦,現(xiàn)代電腦,有根有據(jù)一脈相承。補(bǔ)天女媧,治水大禹,無(wú)規(guī)無(wú)矩難成方圓。

  自古以來(lái),我國(guó)就流傳著一個(gè)神話:在最古最古的時(shí)候,天地初分混沌開,有一個(gè)人,叫做盤古。他生在天地的中間,天每天高了一丈,地也每日厚了一丈,盤古也每天長(zhǎng)了一丈。他老是頂天立地的生活著。經(jīng)過(guò)了一萬(wàn)八千年,天極高,地極厚,盤古也極長(zhǎng)。

  這里講的宇宙是不斷膨脹中的,速度是每日二丈。這倒和現(xiàn)代的“大爆炸宇宙學(xué)”有些類似,不過(guò)我們現(xiàn)在倒不必去談天體物理,還是看看這里的數(shù)學(xué):一萬(wàn)八千年后,天長(zhǎng)高多少?地長(zhǎng)厚多少?這是個(gè)很簡(jiǎn)單的計(jì)算。天高暫且不論,地厚就是18000丈,合6000千米左右,這不正是地球的半徑嗎!

  像這樣的創(chuàng)世神話,全世界各民族都有。

  《圣經(jīng)》中說(shuō),大初的時(shí)候,地上全是水,無(wú)邊無(wú)際,水面上空虛混沌,暗淡無(wú)光。上帝說(shuō):“要有光!”這樣就有了白天和夜晚。第二天,上帝說(shuō):“要有穹窿!”于是就有了穹窿。上帝稱穹窿為天。

  上帝如此這般辛苦工作了六天,天上就有了日月星辰,地上就有了萬(wàn)物生長(zhǎng),還造出了人類的始祖――亞當(dāng)、夏娃。

  看來(lái),中國(guó)的盤古要比西方的上帝悠久得多,光開天辟地就用了一萬(wàn)八千年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超了紀(jì)錄。

  不知是不是咱中國(guó)人在很久很久以前,數(shù)學(xué)比他們學(xué)得好,早就知道了很大很大的數(shù)?

  也許有人要笑:一萬(wàn)八千算個(gè)什么大數(shù)啊!咱小學(xué)二三年級(jí)的小娃娃,哪一個(gè)不是十萬(wàn)百萬(wàn)地朝大了說(shuō),幾億幾億地往本上寫?請(qǐng)不要著急,且容我細(xì)細(xì)道來(lái)。

  且說(shuō)在一個(gè)原始部落里,有兩位智者,很受大家尊重,經(jīng)常充當(dāng)咨詢顧問(wèn)一類的角色。但他們之間卻往往互不服氣,于是決定在部落大會(huì)上搞一次智力競(jìng)賽。比賽的題目很單純:誰(shuí)說(shuō)出的數(shù)大,誰(shuí)就贏。

  比賽開始了。甲先說(shuō)出:“一。”

  乙看了看甲,想了半天說(shuō)出個(gè)數(shù):“二。”

  這回輪到甲再傷腦筋了。他拍了一會(huì)兒腦門,突然高興地大聲說(shuō):“三!”

  發(fā)言權(quán)又轉(zhuǎn)到乙的手上。他絞盡腦汁,最后不得不沮喪地對(duì)甲說(shuō):“你贏了。”

  這個(gè)故事多少有些挖苦人,似乎只能算笑話,但卻千真萬(wàn)確是原始社會(huì)對(duì)數(shù)的認(rèn)識(shí)的一種寫照。探險(xiǎn)考古隊(duì)員在本世紀(jì)到達(dá)某些原始部落中發(fā)現(xiàn),那里的人確實(shí)只能說(shuō)出簡(jiǎn)單有限的幾個(gè)數(shù),最大的數(shù)不超過(guò)5。

  這樣看來(lái),現(xiàn)在的小娃娃要比原始時(shí)代的智者強(qiáng)得多。他們從呀呀學(xué)語(yǔ)開始,首先就分清了“一”和“許多”。隨后就慢慢能扳著手指數(shù)出“一、二、三”來(lái)。到了兩三歲,差不多就能數(shù)到“十”了。小學(xué)三年級(jí)就基本完成了對(duì)自然數(shù)的認(rèn)識(shí)過(guò)程。

  這么個(gè)認(rèn)識(shí)數(shù)的過(guò)程和整個(gè)人類認(rèn)識(shí)數(shù)的過(guò)程是基本一致的,只不過(guò)時(shí)間大大縮短了。這倒很像小娃娃在他母親的肚子里孕育的情況,從頭到尾重復(fù)了一遍生命從低級(jí)到高級(jí)的各個(gè)階段,十分有趣而又十分令我們深思。

  可以說(shuō),世界上無(wú)論那個(gè)民族,在最初的原始階段,那幾下蹣跚學(xué)步,應(yīng)該是基本一樣的。

  人類在最原始的時(shí)代首先分清的也是一和許多。隨著社會(huì)逐步進(jìn)化,人們當(dāng)然需要更多的數(shù)和對(duì)數(shù)的認(rèn)識(shí)。一個(gè)部落必須知道它有多少成員、有多少敵人;一個(gè)人也感到需要知道他羊群里的羊有沒有少了。

  或許最早的計(jì)數(shù)方法是用原始人個(gè)個(gè)都有的“計(jì)算器”――手來(lái)進(jìn)行。比如,數(shù)羊的只數(shù)時(shí),每數(shù)一只羊就扳一個(gè)手指頭,這就叫做“屈指可數(shù)”。

  當(dāng)然也可能用的是小石子來(lái)進(jìn)行數(shù)數(shù)。英語(yǔ)Calculus(計(jì)算)一詞,原來(lái)的含義就是小石頭塊。北美印地安人直到前不久還有用小石頭塊計(jì)數(shù)的。

  切不可小瞧這么一種方法!這樣一種方法實(shí)際上不就是我們常說(shuō)的“一一對(duì)應(yīng)”嘛!把羊群里的羊一只一只地和一塊一塊石頭逐一對(duì)應(yīng)起來(lái),或者逐一扳下手指頭,這就是所謂一一對(duì)應(yīng)。這樣,石頭子有多少(或者手指頭有多少),羊就有多少。

  這種方法雖然歷史古遠(yuǎn),平平常常,大家好像也并不陌生,但真要用好用活,得出精髓,卻真正能做出一篇轟轟烈烈的大文章。上世紀(jì)末本世紀(jì)初,就有這么一位奇才,將此法用得出神入化,鬼斧神工,給數(shù)學(xué)史上平添一道炫目之光。這是后話,暫且放下不提。

  “識(shí)”了數(shù),還需要“記”。我們的先民為了探索記數(shù)之法,走過(guò)了一段漫長(zhǎng)的道路。

  說(shuō)到“記”,不免要多說(shuō)幾句。所謂“記”,就是把一些信息用一定的方式在載體上留下痕跡,留下記號(hào),并且能使群體中的成員了解其記的意義,解讀出原來(lái)的信息。

  “記”的載體可以多種多樣。從古代的繩、石、手指,到后來(lái)的甲骨青銅,絹帛竹簡(jiǎn),一直到四大發(fā)明中的紙張的出現(xiàn),再至現(xiàn)代的音碟光碟,電腦中的內(nèi)存外存,軟驅(qū)硬盤,林林總總,數(shù)不勝數(shù)。小孩子在樹干上劃個(gè)刻痕,標(biāo)下身高,是“記”;做間諜的在窗臺(tái)上放盆花,告訴同伙:安全如故,亦是“記”,周幽王烽火戲諸侯,亂“記”一通,丟了周朝八百年江山;秦始皇焚書坑儒,毀“記”一旦。一部人類的文明史,實(shí)在是“記”的歷史,是“記”的發(fā)展史。

  那么,先民又是如何開始記數(shù)的呢?

  最早,當(dāng)然是用語(yǔ)音這種載體。但一開始,對(duì)于兩只羊和兩個(gè)人所用的語(yǔ)音(詞)是不同的――盡管他們都是兩個(gè)。例如,在英語(yǔ)中有teamofhorses(共同拉車、拉犁的兩匹馬),yokeofoxen(共軛的兩頭牛),braceofpartridge(一對(duì)鷓鴣),Pairofshoes(一雙鞋)。你看,這里都有2這個(gè)數(shù),但在不同的對(duì)象中有不同的說(shuō)法。把2這種共同性質(zhì)加以抽象,并采用與任何具體事物都無(wú)關(guān)的某個(gè)語(yǔ)音來(lái)代表它,或許在很長(zhǎng)時(shí)間以后才實(shí)現(xiàn)的。我們現(xiàn)在用的數(shù)詞,起初很可能是指一些具體事物的,但是二者之間的這種關(guān)系,我們現(xiàn)在都不知道了。現(xiàn)在的數(shù)詞,是有相同數(shù)目的各類事物,它們所具有的共同性質(zhì)的一個(gè)抽象表示。因此我們可以說(shuō),數(shù)學(xué)在它的萌芽狀態(tài),就有了抽象性這么個(gè)特點(diǎn)。

  用語(yǔ)音作載體,畢竟有個(gè)很大的弱點(diǎn):它太容易消失了,不太牢靠,不太穩(wěn)定,有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生不同的理解。怎么辦呢?先民們就用當(dāng)時(shí)能有的材料,當(dāng)時(shí)能有的條件進(jìn)行著創(chuàng)造。

  能用的材料當(dāng)然首先是身邊的一些物體,比如小石塊啦,貝殼啦,等等。但隨后最普遍的,恐怕就是結(jié)繩這種方法了。在沒有文字以前,人們大都用這種方法記數(shù),記事。春秋時(shí)期的古書《易經(jīng)》上有“上古結(jié)繩而治”的記載。結(jié)繩記數(shù)最遲在新石器時(shí)代早期(約8000年前)就普遍使用了。

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