數(shù)數(shù)的故事:談?dòng)洈?shù)法
來(lái)源:奧數(shù)網(wǎng) 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2010-10-09 14:05:06
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我們?cè)僮匪莸轿迩У桨饲昵翱匆豢,這時(shí),四大文明古國(guó)都早已從母系社會(huì)過(guò)渡到父系社會(huì)了,生產(chǎn)力的發(fā)展導(dǎo)致國(guó)家雛形的產(chǎn)生,生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大則刺激了人們對(duì)大數(shù)的需要。比如某個(gè)原始國(guó)家組織了一支部隊(duì),國(guó)王陛下總不能老是說(shuō):“我的這支戰(zhàn)無(wú)不勝的部隊(duì)共計(jì)有9名士兵!”于是,慢慢地就出現(xiàn)了“十”、“百”、“千”、“萬(wàn)”這些符號(hào)。在我國(guó)商代的甲骨文上就有“八日辛亥允戈伐二千六百五十六人”的刻文。即在八日辛亥那天消滅敵人共計(jì)2656人。在商周的青銅器上也刻有一些大的數(shù)字。以后又出現(xiàn)了“億”、“兆”這樣的大數(shù)單位。
而在古羅馬,最大的記數(shù)單位只有“千”。他們用M表示一千。“三千”則寫(xiě)成“MMM”。“一萬(wàn)”就得寫(xiě)成“MMMMMM-MMMM”。真不敢想象,如果他們需要記一千萬(wàn)時(shí)怎么辦,難道要寫(xiě)上一萬(wàn)個(gè)M不成?
總之,人們?yōu)榱藢ふ矣洿髷?shù)的單位是花了不少腦筋的。筆者幼時(shí)在農(nóng)村讀私塾,私塾先生告訴我們這些懵懂頑童:“最大的數(shù)叫‘猴子翻跟斗’”。這位私塾先生可能認(rèn)為孫悟空一個(gè)跟斗翻過(guò)去的路程是最最遠(yuǎn)的,不能再遠(yuǎn)了,所以完全可以用“猴子翻跟斗”來(lái)表示最大的數(shù)。在古印度,使用了一系列大數(shù)單位后,最后的最大的數(shù)的單位叫做“恒河沙”。是呀,恒河中的沙子你數(shù)得清嗎!
然而,古希臘有一位偉大的學(xué)者,他卻數(shù)清了“充滿宇宙的沙子數(shù)”,那就是阿基米德。他寫(xiě)了一篇論文,叫做《計(jì)沙法》,在這篇文章中,他提出的記數(shù)方法,同現(xiàn)代數(shù)學(xué)中表示大數(shù)的方法很類似。他從古希臘的最大數(shù)字單位“萬(wàn)”開(kāi)始,引進(jìn)新數(shù)“萬(wàn)萬(wàn)(億)”作為第二階單位,然后是“億億”(第三階單位),“億億億”(第四階單位),等等,每階單位都是它前一階單位的1億倍。
阿基米德的同時(shí)代人、天文學(xué)家阿里斯塔克斯曾求出地球到天球面距離10,000,000,000斯塔迪姆(1斯塔迪姆=188米),這個(gè)距離當(dāng)然比現(xiàn)在我們所認(rèn)識(shí)的宇宙要小得多,這才僅僅是太陽(yáng)到土星的距離。阿基米德假定這個(gè)“宇宙”里充滿了沙子。然后開(kāi)始計(jì)算這些沙子的數(shù)目。最后他寫(xiě)道:
“顯然,在阿里斯塔克斯計(jì)算出的天球里所能裝入的沙子的粒數(shù),不會(huì)超過(guò)一千萬(wàn)個(gè)第八階單位。”如果要把這個(gè)沙子的數(shù)目寫(xiě)出來(lái),就是10,000,000×(100,000,000)7或者就得在1后邊寫(xiě)上63個(gè)0:1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000。這個(gè)數(shù),我們現(xiàn)在可以把它寫(xiě)得簡(jiǎn)單一些:即寫(xiě)成1×1063。而這種簡(jiǎn)單的寫(xiě)法,據(jù)說(shuō)是印度某個(gè)不知名的數(shù)學(xué)家發(fā)明的。
現(xiàn)在,我們還可更進(jìn)一步把這種方法推廣到記任何數(shù),例如:32,000,000就可記為3.2×107,而0.0000032則可記為3.2×10-6。這種用在1與10間的一個(gè)數(shù)乘以10的若干次冪的記數(shù)方法就是“科學(xué)記數(shù)法”。這種記數(shù)法既方便,又準(zhǔn)確,又簡(jiǎn)潔,還便于進(jìn)行計(jì)算,所以得到了廣泛的使用。
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