天南地北聊數學--0的崎嶇身世

維尼老師 |2014.03.27
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西方的數學基本上源自古希臘,而古希臘的數學又是從古埃及學來的。古埃及的數學著重幾何,原因很簡單,因為尼羅河每年會氾濫,之後便需要重新畫分土地的邊界,計算土地面積的大小。他們不需要0,因為沒有人會為「沒有面積」這件事煩惱,並專門替它發明一個符號。

文/維尼老師

西方的數學基本上源自古希臘,而古希臘的數學又是從古埃及學來的。古埃及的數學著重幾何,原因很簡單,因為尼羅河每年會氾濫,之後便需要重新畫分土地的邊界,計算土地面積的大小。他們不需要0,因為沒有人會為「沒有面積」這件事煩惱,並專門替它發明一個符號。

希臘人繼承了埃及人的幾何學,在希臘數學中,圖形與數字其實是同一回事,所以畢達哥拉斯才會用圖形思考,將數字想像成各種形狀而創造了形狀數。但是這樣一來,古希臘人更不需要0了,因為0在幾何上沒有任何意義。舉例來說,5可以代表正方形的邊長,5×5就表示這個正方形的面積;但是一個邊長是0的正方形是什麼?它根本什麼也不是!再加上哲學上的理由,所以,希臘人選擇不把0納入數字系統。

那麼是誰首先發明了0呢?答案是古代的巴比倫人。但是在巴比倫的數學中,0的身分非常曖昧,它並不是一個真正的數字,而只是一個用來代表空位的占位符號而已。巴比倫人使用六十進制,數字由右至左分別代表1、60和3600。但是缺少0,61寫成,3601也寫成,根本區分不出來。所以巴比倫人就用來代表空白的位置,於是61寫成,3601寫成,這樣就不會再搞混了。

0能夠從填充空白的占位符號真正變成數字,納入西方的數學系統,得要感謝印度人。印度和古代巴比倫一樣,原本0只是被當作一個占位符號,比方75和705是不一樣的,但是要怎樣區別這兩個數呢?印度人一開始要表示705的時候,就在7和5中間留個空位,寫成7 5。但是用留空位的方法會產生一個問題,705寫成7 5,7005寫成7 5,實在很難分別清楚,後來印度人就改用一個點「●」來代替,接著變成一個空心小圓「 ○」,經過很長很長的時間之後,大約最晚到了西元九世紀,終於變成現在看到的「0」這個符號了。同時印度人也不再只將0當成占位符號,而真正對0正眼相待,將它納入了數字系統中。

1202年,義大利數學家斐波那契在他的著作《算盤書》中,介紹了包含0的印度數字系統,並說明怎樣應用這個數字系統進行加、減、乘、除的運算和解題,0才正式傳入歐洲,但是一直等到十八世紀以後,0才被廣泛採用!

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