作者:葉忠福 2022.10.05
中華創新發明學會 理事 / 創新發明 專欄作家
前言
在世界四大文明古國中,包括中國、古印度、古巴比倫、古埃及等。印度身為一個文明古國,由一百多個民族構成,是一個文化大熔爐。古印度在自然科學、哲學、數理方面,對世界文明有其傑出的貢獻,印度也是現今世界第二大人口的國家,而現今被全世界沿用千年的阿拉伯數
字,卻是印度人創造的,並非阿拉伯人所發明。
先進的數字運算與符號
西元三世紀時,古印度有一位科學家巴格達,應可說他是早期阿拉伯數字發明應用的先人,當時數字原本概念只到3,而4的表達必須用2和2加起來,5就要用2和2和1加起來表示。
西元五世紀時,古印度的旁遮普(Punjab)地區,數學的應用計算發展已相當先進,一位天文學家阿葉彼海特(Ayipehite) ,他把數字寫在一排的格子中,使用值位法,由左向右書寫,高位在左方,低位在右方,以表示數量的大小。在數字計算及簡化方面有創新的成就,這也奠定了後
來阿拉伯數字發展的堅實基礎。
印度-旁遮普(Punjab) 位於首都新德里的西北方
圖片來源:google地圖https://www.google.com.tw/maps/
西元628年,印度印多爾(Indore)地區數學暨天文學家婆羅摩笈多(Brahmagupta),所著作天文學與數學書籍(Brāhmasphutasiddhānta布茹阿瑪斯普塔斯達達)一書中,其內容已包含1至9,九個數字的計算運用。在此西元七世紀裡,因阿拉伯人的軍事力量強大,進攻征服了旁遮
普地區,而驚覺的發現當地的數學計算方式,竟然比阿拉伯人更先進,於是開始學習當地的古印度數字。
七世紀中期,阿拉伯人強迫要求印度的數學家們,到阿拉伯去傳授數字符號與運算體系,阿拉伯的學者及商人覺得這方法簡單方便又好記,對生意記帳運算幫助很大,於是傳遍了所有阿拉伯地區。當時阿拉伯的商人非常活躍,足跡遍及歐洲及世界各地,也將這套數學符號與運算體
系傳遍四方,由於世界各地人們接受到傳播者大都來自阿拉伯人,便順理成章地認為這是阿拉伯人的發明,所以大家就將它稱為「阿拉伯數字」。
十進制-阿拉伯數字符號
西方阿拉伯數字 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
標準阿拉伯文數字 |
٠ |
١ |
٢ |
٣ |
٤ |
٥ |
٦ |
٧ |
٨ |
٩ |
١٠ |
東阿拉伯文數字 |
۰ |
۱ |
۲ |
۳ |
۴ |
۵ |
۶ |
۷ |
۸ |
۹ |
١٠ |
藏文數字 |
༠ |
༡ |
༢ |
༣ |
༤ |
༥ |
༦ |
༧ |
༨ |
༩ |
༡༠ |
孟加拉文數字 |
০ |
১ |
২ |
৩ |
৪ |
৫ |
৬ |
৭ |
৮ |
৯ |
১ ০ |
各地數字書寫的比較,基本上現代西方阿拉伯數字模式,目前可通行於世界各地。
零數字的發明較晚
大約在西元八世紀時,「0」的數字符號才被發明及使用,在早期的計算式中並沒有「0」的符號,而是以「空位」來代表,之後又以實心小圓點「.」來表示,又演化為空心小圓圈「0」來呈現。因這整套計算體系極為好用又方便,具其高度先進性,很快的傳遍歐洲及世界各地。
現代阿拉伯數字的符號形式,大約在西元十三世紀時,由歐洲的許多數學家們不斷的研究改進,以印度的原創基礎造形符號模式,再配合字型的「夾角數目」,而形成了我們目前書寫形式的早期字樣。
到了十五世紀,阿拉伯數字已很普遍的流傳於全世界,經不斷沿革改良將夾角圓弧化,及近代印刷字體的使用,才變成我們現今的符號「0123456789」。
現代阿拉伯數字的符號形式,早期字樣是以字型「夾角數目」
來改良設計的。0沒有夾角,1有1個夾角,2有2個夾角,以此類推。
圖片來源:葉忠福 繪
中國數字與蘇州花碼及阿拉伯數字的比較
西方阿拉伯數字 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
蘇州花碼 |
〇 |
〡 |
〢 |
〣 |
〤 |
〥 |
〦 |
〧 |
〨 |
〩 |
十 |
中國數字(小寫) |
〇 |
一 |
二 |
三 |
四 |
五 |
六 |
七 |
八 |
九 |
十 |
中國數字(大寫) |
零 |
壹 |
貳 |
參 |
肆 |
伍 |
陸 |
柒 |
捌 |
玖 |
拾 |
西元十三世紀時,阿拉伯數字雖然已有回族人民傳入中國內陸,但因當時中國習慣使用「蘇州花碼」,並不覺得阿拉伯數字特別好用,所以並沒得到大力推廣。到了十七世紀又有歐洲傳教士引進中國東部沿海地區,但在中國真正被廣泛使用,卻是在二十世紀初才開始。
結語
科學的發展基礎在於數學,阿拉伯數字的發明,經過千百年推展造就全球今日文明。每一項對人類文明具偉大貢獻的發明創造,都是經過長久的使用及驗證,再透過不斷地改良精進,方能得到現今的成就,也造福了全世界。