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第410章 超越时空的科技未解谜团12

六十进制是如何创造的

六十进制是一个伟大的创造,如果当初苏美尔人没有创立六十进制,今天的钟表会采用什么样的计时方法呢?

我们一提到六十进制,就会想到一小时有六十分,一分有六十秒,一度有六十分这种六十进位制。其实,最早创造六十进位制的是苏美尔人。

苏美尔人是历史上两河流域(底格里斯河和幼发拉底河中下游)早期的定居民族,他们所建立的苏美尔文明是整个美索不达米亚文明中最早,同时也是全世界最早产生的文明。苏美尔文明主要位于美索不达米亚的南部,其开端可以追溯至公元前4000年。

从现存的历史遗存来看,苏美尔文明是非常发达的。苏美尔人建造的金字塔形如神塔,装饰着精美的几何图案,金属冶炼术凝聚着复杂的浇铸与合金知识,灌溉业融进了他们的先进工程技术,他们的楔形文字,是用尖笔在泥板上压成符号,烧制而成,并且有可能比埃及的象形文字更早。值得注意的是,苏美尔人在数学运用方面尤其突出。在尚存的公元前3000年前期的一大批泥板符号中,发现约有2000多个单独的符号。它们当中的一组反映了较发达的计数制,因而有人据之推断,苏美尔人创造了如下的符号制:(1 )一个单位数,由一支圆柱形尖笔以一定角度压在黏土中制成的一个楔形符号代表;(2 )十个单位数,由小圆筒垂直地压进黏土中形成一个圆形的符号而来;(3 )六十个单位数,以一个大圆筒压成的楔形符号;(4 )3600或60×60单位数,由更大的圆筒垂直压进黏土制成的圆形符号来表示。这些符号组合起来既代表中间数目,又表示较大数目。这种单位制使用10和60两个数作为基础,具有一定的精密性。

选择60作为基底是不同寻常的,至于苏美尔人为什么选择这种方式来计数,这里有许多猜测。为了书写大于59的数,苏美尔人发明了位值制记数系统,由此他们可以在下一个位置循环使用前59个符号。虽然这些符号相同,但根据它们所在的位置不同,意义也不同。

约公元前2250年,苏美尔文字的大量单独符号被减化到几百个。计数制在保留原始的混合制基础上,发展得更加精密。古巴比伦时代保留了基于数位60的六十进制制,从1 ~59的数字用原始的十进制制写出来,这些就被作为六十进制制的数字运用。因此,数字1 的符号可以表示1 ,60,3600或1/60;任何一个数字,其大小反映着60的倍数值,这与使用现代的十进制制是同一道理。

值得注意的是,这个数字体制在古巴比伦时代只用于计算,没有其他明显的用途,而且古代人没有符号表示零的概念。在约公元前331年亚历山大大帝征服美索不达米亚时,苏美尔人就发明了一种表示空位的符号。如果这个空位在两个非空位之间,他们就用两个斜箭头表示。苏美尔人的这个符号相当于0的等价符号,但他们仍然没有建立完善的位值制记数系统。当空位位于距第l位最远的位置时,美索不达米亚人不使用空位符号。因此,这种表示很容易区分3 601与61,但不能区分1与60,因为在他们的位值制记数系统中,这两个数都仅用1的符号来表示。六十进制制的完善应归功于后来的希腊人的智慧,古代希腊天文学家托勒密第一个介绍和使用苏美尔人的六十进制制、并用于运算之中。六十进制制以它完善的形式逐渐被广泛应用于天文学领域。

在所有的古代数系中,苏美尔人的系统与完整的位值制记数系统最为相近。埃及人、希腊人和罗马人都没有建立位值制 l到60之间的一些数的楔形文字表示方法。令人不可思议的是,从古巴比伦时代到之后的1500年间,数学本身没有大的进步。一般认为,能够熟练运用某一发明的往往未必是它的创造者,那么,苏美尔人是是独自创造了这一套计数体系,还是受了其他文明的启迪呢?如果是创造,又是什么样的需要和动机促使他们能够有此发明的呢?如果是继承,那么又是什么文明创作了这一数学成就呢?一切还都无法解释,但现代人从六十进制中却受到了许多益处。