古埃及人的數學能力有多驚人?這篇文章揭露當時手稿,驚呆現代數學大師!

2017-07-26 10:27

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翻開世界文化史,誰都會對燦爛的埃及文明讚嘆不已吧!在尼羅河畔所孕育出的埃及古文明,實在是人類文明的奇蹟。17世紀末,歐洲學者為了徹底了解埃及全貌而來到埃及,他們收集了各種遺跡或埋藏物中的木石,熱衷的研究,但當時並沒有人發表完整的結果。

到了1798年,拿破崙的軍事探險隊遠征埃及時,一名法國工兵在亞歷山卓附近的羅塞塔,進行聖朱利安城廢墟的挖掘工作,發現一顆不可思議的石頭,其材質為玄武岩,平面的那一面有小小的雕刻,雖然不知道內容為何,但他認為將來也許能成為有用的研究資料,因而小心翼翼的保存下來,之後輾轉流落英軍手中,如今成為世界瑰寶,收藏於大英博物館。這顆石頭以出土地命名,稱為羅塞塔碑石(Rosetta Stone)。

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但是,沒人知道刻在這塊碑石上的文字,究竟是什麼意思,後來有許多學者多方研究,還是解不開謎題,就這樣擱置了很長一段時間。

後來終於有一位英國物理學家湯馬斯.楊格(Thomas Young)有了初步研究成果:「雕刻的文字裡,有一部分以希臘文書寫,是為托勒密一世和其妻克麗奧派特拉祈求冥福的咒文,還有一部分是埃及的通俗文字,與希臘文內容一樣,也是祈求托勒密一世和其妻克麗奧派特拉冥福的僧侶咒文,其他內容則是埃及獨特的奇異文字,難以判讀,但可能與前二者一樣,也是僧侶的咒文。」之後他持續研究,但這實在是極為困難的一項工作,因此他從1814年著手研究之後,4年內只解讀出90個字,學者為研究所付出的心血,真是令人難以想像。

楊格博士的心血,由商博良完成

楊格博士再接再厲,終於又譯出部分內容,但還未完成整部作品前便於1829 年辭世。幸虧法國學者尚.弗朗索瓦.商博良(Jean Francois Cham-pollion)承其遺業,他是位考古學天才,也是出色又勤奮的人。

他以楊格博士的研究為依據,抱著誓死的決心,親自率領探險隊前往埃及,克服困難帶回大量資料,不只成功解讀所有內容,甚至編纂出可解譯羅塞塔碑石文字的字典。

完成如此難上加難的艱鉅任務之後,商博良便於1832年英才早逝,年僅42 歲。但正是因為他的努力,日後許多學者才得以輕鬆的解譯古埃及文字,了解埃及文明的全貌,他的功績可真是偉大卓越。

埃及的數字長什麼樣?

根據羅塞塔碑石所研究出來的結果,終於讓我們知道埃及的數字長成什麼模樣。

首先1到9的數字如以下圖示,以長條表示: 

大是
 
大是
 

《萊因德紙草書》——埃及四千多年前就在研究數學

要研究古埃及數學,可以從遺留下來的莎草紙文獻中找線索。

莎草紙是將一種生長於尼羅河畔濕地,名為紙莎草的植物切為薄片,交相重疊並強力壓平後製成的紙。古埃及人寫在莎草紙上的手稿被保存了下來,而其中與數學相關的有名文件是在底比斯廢墟發現的《萊因德紙草書》(Rhind Papyrus)。這部著作是英國的埃及研究學者亨利.萊因德(Henry Rhind)於1858 年發現的。

這部手稿也由於學者對埃及古文字的研究愈來愈精進,而得以解譯出來。原來這部《萊因德紙草書》是古埃及的學術紀錄,與數學相關的部分是三千六百年前,西克索王朝時代的知名僧侶阿美斯(Ahmes)所著。手稿內容據說描寫的是距當時至少一千年前的事,可見埃及早在四千多年前的上古時代便開始研究數學了。

埃及古代數學嚇死人,因為解法超麻煩

根據《萊因德紙草書》的記載,埃及人很早就知道分數了,但當時的分數並不是現在我們所用的分數,埃及人的分數,由於分子都是1,所以只需寫上分母的數字,然後在其上標上小黑點來表示。

例如:

茶水間的數學
 

《萊因德紙草書》中出現的分數問題是什麼樣的類型呢?其實是如「2除以5是多少?」、「2除以7是多少?」之類的問題,針對這些問題,我們可以立即答出2/5及2/7,但埃及人為了將分子以1表示,得先費心的把2/5分解為1/3+1/15,2/7分解為1/4+1/28,然後以先前提及的符號書寫這些數字。這類分數分解法的問題,除了以上的例子之外,還有2/9、2/11、2/15、2/21、……,分子為2、分母為99以下的分數,全都分解為分子為1的分數之和,請看以下的實例說明。

2/13=1/8+1/52+1/104    2/29=1/24+1/58+1/174+1/232

但是,文獻中並沒說明求證的方法及理由。

以今日方便的數學計算法,就能輕易解答這些數學題目,但古埃及人卻以極為不便的數字,進行這樣的數字研究,真是嚇死人的大工程。

作者介紹|笹部貞市郎

1887年(明治20年)生於日本岡山縣手莊村(之後併入岡山縣高粱市),因為家庭經濟因素無法繼續升學,因此只受過八年的「尋常高等小學」正規教育。後來努力自學不輟,陸續取得小學教師、中學教師的資格,終生以數學教育為職志。

除了獨自編撰《問題解析法辭典》等各類數學辭典之外,於二次大戰前,還在東京創立了「武藏學院」補習班。二次大戰結束後,在故鄉岡山縣創立「手莊學院」,又在東京設立了「聖文社」出版社。東京的武藏學院在日本戰敗後也隨之解散,而手莊學院因受到岡山縣的支援持續經營,成為現在的岡山縣立川上農業高等學校。

本文經授權選摘自大是文化《茶水間的數學》(原標題:由象形文字演變而來──埃及)
責任編輯/林安儒

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