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今天,我将带大家去伊拉克巴格达市中心的古城遗址,了解一个重要的全球符号系统:阿拉伯数字。
上述语言文字具有地域性和民族性。尽管英语号称是世界上使用人数最多的语言,但它远未普及。
世界语发明过一次,希望成为世界通用语言,但是失败了。但是有一套符号系统,突破了语言的差异,几乎是通用的。这是阿拉伯数字。
世界上有许多语言,世界各地不同的古代文明分别发展了数学。
但是为什么阿拉伯数字可以在数字符号中主宰整个世界呢?
如果你有一些数学知识,你一定知道这组数字符号的发明权应该归印度人所有。
但是今天听这个名字,你就会知道我们已经把荣耀给了阿拉伯人。这是怎么回事?
带着这些问题,跟我来巴格达吧。
01.为什么是阿拉伯?
今天的巴格达绝不是一个理想的旅游目的地。新闻中出现的巴格达经常与恐怖袭击有关。
但是,如果能到达巴格达,就必须在保证安全的前提下,前往市中心的古城遗址。
公元762年,巴格达被指定为阿拉伯帝国阿巴斯王朝的新首都,当时是阿拉伯世界的中心。
但是现在古城里只有一个圆形的塔,大约四层楼高,顶部有一个八角形的穹顶。
爬上破碎的城墙,站在城楼上。请和我一起忘记萨达姆·侯赛因、海湾战争和恐怖主义,闭上眼睛,想象这座城市最美好的时光。
一千多年前,在这座塔的西侧,有一座人口至少50万的特大城市。
如果你能从空往下看,你会很惊讶。这个城市在哪里?
明明是外星基地!
整个城市由四个圈组成,一个圈套一个圈。
注意,不是北京的圆形线,而是标准的完美圆,就像圆规画的那样。
在年轮之间,有许多建筑,包括贵族住宅、清真寺、学术机构、军营等。
在圆圈的中心,有一座像水滴一样的蓝色建筑,那就是哈里发的宫殿。
看到这一幕,你就会明白,阿拉伯数字从这里升起是很自然的事情。
为什么呢?因为这简直就是一座数学之城!
这样前卫的城市规划是由帝国最高统治者曼苏尔设计的。他的灵感来自古希腊几何学家欧几里德,他是第一个准确定义圆的人。
曼苏尔是欧几里德的忠实粉丝。他把首都建成了一个圈,相当于拿一个城市来致敬欧几里德加班空,这大概是历史上最慷慨的数学迷了。
要建造这样一座城市,大量精确的计算是必不可少的,这意味着需要一个可靠的数学系统来完成。
光靠一个统治者的个人热情恐怕是不够的。我们来看看整个阿拉伯帝国的数学繁荣是如何实现的。
当时的阿拉伯统治者哈里发有三个身份:宗教领袖、世俗皇帝、帝国学术活动的保护者和赞助者。
马蒙,继曼苏尔之后的第七个哈里发,做得更好,将阿拉伯帝国的学术活动推向了顶峰。
如果没有他,估计阿拉伯数字可能不会叫这个名字。他到底做了什么?
答案是收集智慧。
哈里发扩建了当时世界上最大的图书馆,名为智慧宫,由哈里发马蒙亲自命名。
他收集了当时人类所有已知的知识,如欧几里得几何、毕达哥拉斯定理、苏格拉底、亚里士多德、柏拉图、希波克拉底、托勒密,只要是知识,无论是古希腊人、波斯人、犹太人、埃及人、印度人、中国人,都收入智慧宫。
然后他聘请了世界顶尖学者把所有的智慧翻译成阿拉伯语,历时150年。
可以说,当时的巴格达是全球学术中心。
最后说到阿拉伯数字,也是帝国收藏的,只是收藏的过程有点暴力。
公元700年左右,阿拉伯帝国继续一路扩张到印度北部。
在这里,他们惊讶地发现,打得不好的印度人其实有一套特别有用的数字符号。
阿拉伯人也很聪明,所以他们学会了这套数学符号和计算方法。
学者和商人最先感受到这组数字的好处,于是很快放弃了原来的数字,转而使用印度数学语言。
听到这里,你可能会认为阿拉伯人把十个数字从0变成了9。
其实没那么简单。阿拉伯人从印度学到的不仅仅是这十个符号,还有现在常用的十进制定位计数法。
“位置计数”这个术语你可能不熟悉,但是你可以熟练地使用这个系统。
例如,当三个数字388写出来时,你会明白前3个意味着300,中间8个意味着80,最后8个是8位。
也就是说,同一个数字符号由于位置不同,代表的数值也不同。
而且印度人发明了0,如果一个位置没有数字,就记录为0。
没有对比,你可能体会不到这组数字的好处。
以汉字为例进行对比。同样的数字,你要写三百八十八,五个字,比阿拉伯数字多两个字。
改成罗马数字更可怕。必须写成CCCLXXXVIII,三个C,一个L,三个X,一个V,三个I。总共有11个字母,也就是三位数。
所以,你看,印度数字不仅表达自然数一目了然,而且计算列式特别简洁,只要写好位置,借位,进位,加减乘除都没有压力。
这种压倒性的优势让阿拉伯人改变,这是恰到好处的。
02.从智慧的殿堂到世界
这是印度人的发明。阿拉伯人是如何为自己取得这个命名权的?因为他们在向全世界传播这个符号系统中发挥了作用。
谁最想使用这个系统?
当然,不仅仅是数学家,阿拉伯商人也是,因为他们整天数钱记账,和数字打交道比较多。
所以无论阿拉伯商人去哪里,这个系统都无处不在。
很快,印度数字跟随贸易的脚步来到了欧洲,而不知道印度人故事的欧洲人,就称之为阿拉伯数字。
到了13世纪,尽管当时佛罗伦萨被官方禁止,但阿拉伯数字的使用在欧洲学术界已经很流行了。
到了15世纪,阿拉伯数字彻底征服了欧洲,并随着帆船传播到世界各地。
早在100年前,阿拉伯数字就开始在中国传播,现在已经成为世界通用的数字符号。
如果我们把各国发明的数字符号系统比作一个有竞争力的创业公司,阿拉伯数字最终会以压倒性的优势获得全球垄断地位。
在本单元中,我将语言和文字视为人类文明的基础设施,因为它们在促进人类文明发展方面发挥着根本性的作用,阿拉伯数字也是如此。
这个怎么说?
阿拉伯商人做生意不要只盯着看,这样方便记账,促进全球贸易。
它更大的意义在于它在现代科学发展中起着关键作用。
单个数字“0”对现代数学的影响很难估计。没有它,就没有后来的负数概念。
它也是解析几何坐标轴的原点。没有0就没有原点,也就不可能建立坐标轴,解析几何的建立也就无从谈起。
更重要的是,阿拉伯数字为全世界的科学家提供了一种通用语言。
全世界的理性大脑,在同一个符号系统的基础上进行思考和交流,构建了现代数学体系,现代科学的大厦是建立在数学基础上的。
你看,人类还有6000多种语言,但巴别塔在圣经中是用同一种语言建造的这个事实,在数字符号领域已经真正实现了。
03.人类正在建造新的巴别塔
古希腊数学家毕达哥拉斯曾说过:数是万物的本质。
今天,不仅使用十进制阿拉伯数字,而且人类也在这组数字的基础上开发了由0和1组成的二进制计算机编码语言。
随着计算机科学的发展,人类已经完全进入了一个新的时代,这个时代被称为数字时代。
计算机中的文字、图像和视频都可以还原成二进制代码。
未来,我们也将进入人工智能的“大数据时代”,你的爱好、兴趣、品味、习惯、出行方式、个人经历都将以数字化的形式上传到云端。
通过海量的计算,人工智能比你更了解你的需求,也能为你完成工作。
所有的人都在同一套二进制语言中工作,就好像他们在建造一座新的巴别塔。
你想成为什么样的人是你自己的选择