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        那些古埃及的驚世發(fā)明

        2018-12-17 09:05:08木蘭君
        科學(xué)之謎 2018年9期
        關(guān)鍵詞:符號數(shù)學(xué)

        木蘭君

        提到金字塔與木乃伊,你一定可以想到神秘的古埃及,但說起保齡球、牙膏,還有或許是你最愛的數(shù)學(xué),你知道這些也和古埃及有關(guān)嗎?

        古埃及是四大文明古國之一,有著從零王朝到第三十一王朝3000年的歷史跨度。古埃及文明形成于6000年前(公元前4000年)左右,雖然相隔久遠(yuǎn),但他們智慧的產(chǎn)物并不隨著文明的消退而消亡,甚至仍然深深地影響著現(xiàn)代文明的發(fā)展。

        古埃及人會玩保齡球?

        如果你喜歡和朋友去打保齡球的話,恐怕這還得感謝古埃及人。

        保齡球,俗名地滾球,是在木板道上擊打保齡球瓶的一種室內(nèi)運(yùn)動?,F(xiàn)代保齡球被認(rèn)為最早始于公元3至4世紀(jì)的德國。最初,德國教會流行著一種“九柱球”游戲。天主教徒在走廊里放置木柱,并用石頭滾地?fù)舸蛩H绻軌驌舻鼓局?,就可以為自己贖罪。宗教革命之后,馬丁·路德統(tǒng)一了九瓶制,成為現(xiàn)代保齡球運(yùn)動的起源。

        但是隨著考古發(fā)現(xiàn),保齡球或許可以追溯到更早的古埃及。20世紀(jì)30年代,英國人類學(xué)家弗林德斯·皮特里爵士考古發(fā)現(xiàn),在公元前3200年的一個埃及男孩的墓穴中有各種原始的保齡球、保齡球瓶等物體,這表明了古埃及人也在玩這種類似保齡球的游戲。由此可見,保齡球很有可能已有5000多年的歷史。

        后來,意大利比薩大學(xué)的埃及考古學(xué)家埃達(dá)·布雷西亞尼教授及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了新證據(jù),更是有力地證明了這種說法。他們在距埃及首都開羅以南90千米處的地方發(fā)現(xiàn)一處古代建筑遺址,其中保留著一條室內(nèi)保齡球球道。專家初步推斷,這可能是人類歷史上最早的保齡球場,是現(xiàn)代保齡球館的原型。這個房間里面有1條球道和2個石球。這條球道長約4米、寬20厘米、深10厘米。球道中央有一個直徑10厘米的正方形凹坑??脊艑W(xué)家還注意到,兩個石球直徑不同,一個適于正方形凹坑,另一個則能沿著球道平穩(wěn)滑行。

        布雷西亞尼教授說,這個游戲應(yīng)該是由兩個人參與,各自站在球道兩端。一個人扔小石球,另一個扔大石球。雙方同時扔出石球,大石球沿著球道滑行,阻止小石球進(jìn)入中央的凹坑;而小石球則努力滾進(jìn)石坑。每個人輪流扔小石球,能將小石球扔進(jìn)中央凹坑次數(shù)多者獲勝。

        古埃及人也用牙膏?

        一般認(rèn)為現(xiàn)代人刷牙的歷史可以追溯到1873年,英國高露潔公司推出了世界上第一支牙膏。然而,隨著考古的發(fā)現(xiàn),原來古埃及人早在1700多年前就會用牙膏刷牙了!

        在奧地利維也納博物館地下室發(fā)現(xiàn)了一張距今1700多年的古埃及莎草紙,上面寫滿了古怪的文字。經(jīng)過考古學(xué)家的研究,發(fā)現(xiàn)這竟是古埃及人的牙膏秘方。根據(jù)記載,這款古老牙膏配方的成分為:巖鹽、薄荷、鳶尾干花和一些胡椒,把這些碾碎混合在一起就可以了。這可能是世界上最古老的牙膏配方吧。

        牙科專家海因茨·紐曼博士參加了配方的揭幕儀式,他說,“牙科專業(yè)的人都不知道存在這種古老的牙膏配方。”他還親自用該配方試驗(yàn),雖然結(jié)果是他的牙齦很疼還流血了,但他表示感覺口腔確實(shí)清新許多。

        古埃及的數(shù)學(xué)

        我們一般都知道,現(xiàn)代數(shù)學(xué)可以追溯到2000多年前的古希臘時期。但是你知道嗎?古埃及對現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展也有很大貢獻(xiàn)!

        現(xiàn)代考察古埃及數(shù)學(xué)成就主要是根據(jù)兩卷由象形文字演變而來的僧侶文寫成的紙草書:《莫斯科紙草》和《萊茵德紙草》。前者是迄今為止發(fā)現(xiàn)的古埃及最古老的數(shù)學(xué)文獻(xiàn),可追溯到公元前2000年至前1800年的埃及中部王國,現(xiàn)藏于莫斯科,內(nèi)容主要是一些數(shù)學(xué)問題。后者是算術(shù)和幾何學(xué)的指導(dǎo)手冊,可追溯到公元前1650年左右,詳細(xì)地介紹了當(dāng)時的一些基本運(yùn)算,現(xiàn)藏于英國。從這些資料中,我們可以了解到古埃及的數(shù)學(xué)知識涵蓋了算術(shù)、代數(shù)和幾何三個方面,這也是古埃及對人類文明作出的巨大貢獻(xiàn)。

        古埃及的數(shù)學(xué)基本上是采用十進(jìn)位制的,他們用單獨(dú)的象形符號來表示1、10、100、1,000等?!?”是用一豎表示,“10”用一段繩子表示,“100”用一卷繩子表示,“1,000”用一朵荷花表示,“10,000”用一根手指表示,“100,000”用一只蝌蚪表示,“1,000,000”用一個舉起雙手的人表示。以上這些都是作為基本的數(shù)學(xué)符號,其他數(shù)字都是借用這些基本符號來表示的。用這些基本數(shù)學(xué)符號來表達(dá)一個數(shù)字,就需要把相應(yīng)的數(shù)學(xué)符號多次重復(fù)加在一起。比如表示2568這個數(shù),就要將一朵荷花的象形符號(千位數(shù))重復(fù)寫2次,一卷繩子的符號(百位數(shù))重復(fù)寫5次,一段繩子的符號(十位數(shù))重復(fù)寫6次,一豎的符號(個位數(shù))重復(fù)寫8次。閱讀和編寫數(shù)字的慣例很簡單,數(shù)位較高的總是寫在數(shù)位較低的前面,如果有一行以上的數(shù)字,應(yīng)從上往下讀。

        古埃及的算術(shù)主要是基本的加減法,乘法和除法是在此基礎(chǔ)上利用加迭法來運(yùn)算的。比如乘法,是通過重復(fù)加倍數(shù)字的方式實(shí)現(xiàn)的。以10×6為例,表示10個6相加。1個6,等于6;2個6等于12;3個6等于18;4個6等于24……直到乘數(shù)相加等于10,即1+2+3+4=10,則相應(yīng)地把被乘數(shù)相加在一起,即6+12+18+24=60。這種方法比較緩慢,但比較簡單。對于埃及人來說,四則運(yùn)算都可以化成記數(shù)形式。

        古埃及的分?jǐn)?shù)算法很有特點(diǎn)。除了2/3外,其他分?jǐn)?shù)的分子都是1,分母為正整數(shù),稱為“單位分?jǐn)?shù)”。古埃及的單位分?jǐn)?shù)有1/2,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64,這些單位分?jǐn)?shù)的表示符號是基于荷魯斯的眼睛,眼睛的每個部分代表不同的單位分?jǐn)?shù)。眼珠的內(nèi)側(cè)表示1/2,眼珠表示1/4,眼眉表示1/8,眼珠的外側(cè)表示1/16,彎曲的眼尾表示1/32,淚珠表示1/64。在進(jìn)行分?jǐn)?shù)運(yùn)算時,把所有的分?jǐn)?shù)都拆成“單位分?jǐn)?shù)”,再取和求出。

        為什么會用荷魯斯之眼的各部分來表示單位分?jǐn)?shù)呢?其實(shí)這源于神話傳說。相傳遠(yuǎn)古時代埃及國王奧西里斯好心收留其弟弟塞特,卻引起塞特的嫉妒并被其害死。奧西里斯的兒子荷魯斯長大后得知真相,想為父報(bào)仇,在混戰(zhàn)過程中被塞特挖掉了左眼,并被撕成碎片。幸運(yùn)的是,月亮神托特將這些碎片重新組合在一起并治愈了他的眼睛。為了紀(jì)念這個故事,古埃及人用荷魯斯的眼睛來描述分?jǐn)?shù)。

        古埃及的數(shù)學(xué)源于生活并用于生活。每年的雨季,尼羅河水泛濫,淹沒了兩岸的耕地。古埃及人必須學(xué)會計(jì)算因此而變動的土地面積、谷倉存糧以及建筑項(xiàng)目所需的材料,在這實(shí)踐的過程中產(chǎn)生了幾何學(xué)。盡管方法原始又繁瑣,他們卻能夠計(jì)算出長方形、三角形和圓的面積。埃及金字塔就是幾何學(xué)運(yùn)用的鐵證,古埃及人必須依靠精確的數(shù)學(xué)計(jì)算,才能建成這舉世聞名的建筑。

        其實(shí)古埃及文明的智慧產(chǎn)物還有很多,比如天文學(xué)、歷法、象形文字等。所以以后和小伙伴討論古埃及的時候,可別總說金字塔、木乃伊了,說說古埃及的保齡球、牙膏還有數(shù)學(xué)吧。

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