2008年1月19日星期六

數學普及史淺談(上)

最早期的數學是在幾千年前希臘哲學已經開始,但真正讓數學計算由學府走出來到平民生活,把數學在商業中大幅使用,要等到十四世紀末意大利翡冷翠的文藝復興才開始。

在過往歐洲大陸,無論學術上或民間中仍然使用古式的羅馬數字計算的。直到公元一二零二年,李奧納多,費博納琪出版了《Liber Abaci》一書,為歐洲引進了我們今天所稱的阿拉伯數字(事實上,阿拉伯人也是借用自印度人)。這種簡化的體制要比笨拙的羅馬數字進步且好用得多,羅馬數字用來加、減十分困難,而且幾乎無法作乘、除的運算。當時很多大學、政府頑強拒絕使用阿拉伯數字,直到二三百年後文藝復興時,商家們普遍使用阿拉伯數字,最後因市場力量逼使大學、政府接納阿拉伯數字。即使在今天,羅馬數字仍享有很高的聲望,大學或政府建築物上還常會用來鐫刻落成日期。

「+」及「-」這兩個數學常用的符號也是翡冷翠商人發明的。當時商人註明一貨品超重或重量不是時,就用「+」或「-」的符號來表示。這些符號很快就變成加與減的符號,最後並成正數與負數的代號。

一四七八年,一本作者不詳的書籍《商業算術》問世,宗旨在教導商貿人士如何運用數學與計算。除了基本的加減運算法外,作者也教導如何運算乘法與除法,計算利息時十分重要的小數點,以及算術及幾何上的級數。在當時,也只有少數教育程度極高的學者,對這種抽象的數學演算,有些籠統的理解。

當時,學校仍然以羅馬數字教學為主,阿拉伯數字是在商業使用。一個單一阿拉伯數字的數目或計算中會出現好幾個零,對當時的學生或年輕學徒很難理解及不易使用。羅馬數字中以 M 代表一千,就比換成一千或十萬,好容易辦認。一四八四年,一位巴黎醫生尼克拉斯,舒奎特寫了《數字學中的三位一組法》一書,討論了這個問題,他提出一個系統,把數字中的O分成三位一組,各組之間加一個「,」逗點,這樣有許多O的數字就容易理解了。並創造了百萬,十億,千兆,一直到一千的九進位數字 nonylion。(書中古文是 byllion, tryllion, quadrillion, quyllion, sixlion, septyllion, ottyllion, and nonyllion to refer to 10^12, 10^19, etc. 要問下小妮是否現今的法文?)

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