趣味數(shù)學(xué):整數(shù)的誕生
來源:西安奧數(shù)網(wǎng)整理 2011-09-21 15:45:57
公共汽車上,有一位年輕的媽媽抱著她的小寶寶坐在車窗邊,她正在教她的小寶寶數(shù)數(shù)呢。她伸出一個手指問:“這是幾呀?”正在咿呀學(xué)語的小孩望了望媽媽,答道:“一”。媽媽伸出了兩個手指問:“這是幾呀?”小孩想了想答道:“二”。媽媽又伸出三個手指,小孩猶豫了好一陣,回答:“三。”再伸四個手指時,小孩答不出來了。在這個小孩看來,那些手指實在太多了,他已經(jīng)數(shù)不清了。其實,能數(shù)到三,對一個黃口孺子來說,已經(jīng)很不簡單了。
要知道,學(xué)會數(shù)數(shù),那可是人類經(jīng)過成千上萬年的奮斗才得到的結(jié)果。如果我們穿過“時間隧道”來到二、三百萬年前的遠古時代,和我們的祖先——類人猿在一起,我們會發(fā)現(xiàn)他們根本不識數(shù),他們對事物只有“有”與“無”這兩個數(shù)學(xué)概念。類人猿隨著直立行走使手腳分工,通過勞動逐步學(xué)會使用工具與制造工具,并產(chǎn)生了簡單的語言,這些活動使類人猿的大腦日趨發(fā)達,最后完成了由猿向人的演化。這時的原始人雖沒有明確的數(shù)的概念,但已由“有”與“無”的概念進化到“多”與“少”的概念了。“多少”比“有無”要精確。這種概念精確化的過程最后就導(dǎo)致“數(shù)”的產(chǎn)生。
上古的人類還沒有文字,他們用的是結(jié)繩記事的辦法(《周易》中就有“上古結(jié)繩而治,后世圣人,易之以書契”的記載)。遇事在草繩上打一個結(jié),一個結(jié)就表示一件事,大事大結(jié),小事小結(jié)。這種用結(jié)表事的方法就成了“符號”的先導(dǎo)。長輩拿著這根繩子就可以告訴后輩某個結(jié)表示某件事。這樣代代相傳,所以一根打了許多結(jié)的繩子就成了一本歷史教材。本世紀初,居住在琉球群島的土著人還保留著結(jié)繩記事的方法。而我國西南的一個少數(shù)民族,也還在用類似的方法記事,他們的首領(lǐng)有一根木棍,上面刻著的道道就是用于記事的。
又經(jīng)過了很長的時間,原始人終于從一頭野豬,一只老虎,一把石斧,一個人,……這些不同的具體事物中抽象出一個共同的數(shù)字——“1”。數(shù)“1”的出現(xiàn)對人類來說是一次大的飛躍。人類就是從這個“1”開始,又經(jīng)過很長一段時間的努力,逐步地數(shù)出了“2”、“3”……,對于原始人來說,每數(shù)出一個數(shù)(實際上就是每增加一個專用符號或語言)都不是簡單的事。直到本世紀初,人們還在原始森林中發(fā)現(xiàn)一些部落,他們數(shù)數(shù)的本領(lǐng)還很低。例如在一個馬來人的部落里,如果你去問一個老頭的年齡,他只會告訴你:“我8歲”。這是怎么回事呢?因為他們還不會數(shù)超過“8”的數(shù)。對他們來說,“8”就表示“很多”。有時,他們實在無法說清自己的年齡,就只好指著門口的棕櫚樹告訴你:“我跟它一樣大。”
這種情況在我國古代也曾發(fā)生并在古漢語中留下了痕跡。比如“九霄”指天的極高處,“九派”泛指江河支流之多,這說明,在一段時期內(nèi),“九”曾用于表示“很多”的意思。
總之,人類由于生產(chǎn)、分配與交換的需要,逐步得到了“數(shù)”,這些數(shù)排列起來,可得
1,2,3,4,……,10,11,12,……
這就是自然數(shù)列。
可能由于古人覺得,打了一只野兔又吃掉,野兔已經(jīng)沒有了,“沒有”是不需要用數(shù)來表示的。所以數(shù)“0”出現(xiàn)得很遲。換句話說,零不是自然數(shù)。
后來由于實際需要又出現(xiàn)了負數(shù)。我國是最早使用負數(shù)的國家。西漢(公元前二世紀)時期,我國就開始使用負數(shù)!毒耪滤阈g(shù)》中已經(jīng)給出正負數(shù)運算法則。人們在計算時就用兩種顏色的算籌分別表示正數(shù)和負數(shù),而用空位表示“0”,只是沒有專門給出0的符號。“0”這個符號,最早在公元五世紀由印度人阿爾耶婆哈答使用。
到這時候,“整數(shù)”才完整地出現(xiàn)了。
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