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阿拉伯數字
來源:互聯網

阿拉伯數字(Arabic numerals),也叫印度-阿拉伯數字(Indian-Arabic numerals),是現今國際通用數字,由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個計數符號組成,具有簡潔明了、易于書寫和計算的特點。阿拉伯數字在數學、計算機科學經濟學、物理學、工程學等學科中都有廣泛應用,其簡潔通用促進了全球交流合作,深刻影響經濟、文化、教育等多方面,加速了全球化和信息化進程,推動了人類社會的進步與發展。阿拉伯數字最早在公元前三世紀發明于印度,傳到阿拉伯帝國后又由阿拉伯帝國傳至歐洲,歐洲人以為這些數字是阿拉伯人的發明,因此就稱其為“阿拉伯數字”,這樣錯誤的稱呼一直延續到了今天。

古代印度在進行城市的建設時需要設計和規劃,進行祭祀時則需要計算日月星辰的運行,因此數學的計算就產生了。到公元前3世紀,印度就已經出現了整套的數字,不過在不同的地區寫法是不一樣的。其中最有代表性的是婆羅門式:這一組數字在當時是比較常用的。它的特點是從“1”到“9”每個數都有專字。現數字就是由這一組數字演化而來。不過在這一組數字中,還沒有出現“0”(零)的符號。“0”這個數字是到了笈多王朝(公元320~550年)時期才出現的。在公元4世紀完成的數學著作《太陽手冊》中,已使用“0”的符號,當時只是實心小圓點“.”。后來,小圓點演化成為小圓圈“0”。

印度數字先是傳到斯里蘭卡、緬甸、柬埔寨等距離印度較近的國家,之后,才慢慢往世界各地傳遞。到公元七八世紀的時候,地跨亞非歐三洲的阿拉伯帝國崛起。阿拉伯帝國在向四周擴張的同時,也沒有停止學習汲取古希臘建筑羅馬、印度等國的先進文化,學習之后就開始翻譯這些國家的科學著作。公元771年,印度有一位旅行家毛卡經過長途跋涉,把隨身攜帶的一部印度天文學著作《西德罕塔》獻給了當時的國王曼蘇爾。曼蘇爾讓翻譯家將它譯為阿拉伯語,書的譯名為《信德欣德》。正是這部作品中用到了很多的印度數字,印度數字便被阿拉伯人吸收和采納。在這之后,阿拉伯人漸漸開始放棄他們原來作為計算符號的28個字母,廣泛地采用印度數字,在后來的實踐應用中對印度數放字加以修改完善,從而讓這些數字書寫起來更方便。

印度數字被阿拉伯人掌握之后,馬上把它介紹給了歐洲人。中世紀的歐洲人在計數的時候用的還是冗長的羅馬數字,使用起來非常不方便。所以,簡單而明了的印度數字一傳到歐洲,就馬上受到歐洲人的強烈歡迎。1202年,意大利出版《計算之書》來系統介紹這種數字及其應用,標志著阿拉伯數字在歐洲已經得到正式認可。到了14世紀的時候,中國的印刷術傳到歐洲,于是印度數字在歐洲的推廣與應用更加快速廣泛。印度數字也逐漸為全歐洲人所采用。阿拉伯數字傳入中國大約是在13~14世紀。由于中國古代有一種數字叫“籌碼”,寫起來比較方便,所以阿拉伯數字當時在中國沒有得到及時的推廣運用。1875年,《筆算數學》對阿拉伯數字作了介紹及使用;20世紀初,隨著中國對外國數學成就的吸收和引進,阿拉伯數字在中國才逐漸開始廣泛使用。

阿拉伯帝國在今天的使用規則中,公歷世紀、年代、年、月、日和時刻必須使用阿拉伯數字;計量單位前的數字和統計表中的數值一律使用阿拉伯數字;引文標注中的版次、卷號、期號、頁碼等需要用阿拉伯數字;多位數的阿拉伯數字不能拆開轉行;多位整數和小數的分節,恰好4位的整數不分節;表示年份、部隊代號、儀器型號等非計量數字不分節。

起源和命名

起源演變

印度古代數學著作殘篇《巴克沙利稿本》,可能是公元前2世紀(一說公元四五世紀)一部數學著作的抄本。在部分抄本中,已開始使用婆羅謎字體的梵文字頭表示十進制數碼計數法。用圓點表示空位的零亦見于此稿本。同時在公元前后,開始流行六進位和八進位的卡羅什奇數碼、婆羅繼數碼,公元5世紀及以后,印度數碼中零的符號日益明確,使記數逐漸發展為十進位值制。458年,一份者那教天文學文獻提及零和十進位值制。其中一個數字為13 107 200 000,成為最早的包含要的概念的位值十進制數字。零的采用使印度數字體系得以完善。

傳播階段

傳至阿拉伯

在阿拉伯帝國興起之前,印度數字體系即開始西漸。632年,敘利亞學者塞維魯·塞伯克特(575~667)提到印度數字體系,為將這一數字體系傳入伊斯蘭世界建立首功。7世紀下半葉,它們隨印度文化的擴散而傳入印度尼西亞、柬埔寨,出現在當地的石刻銘文中。776年,阿巴斯王朝第二代哈里發曼蘇爾(714~715)命令將印度數學天文學名著《婆羅門歷數書》譯為阿拉伯文,阿拉伯人從而開始熟悉印度數字體系。這些數字幾經演變,漸趨完善。阿拉伯數學家和天文學家花拉子密(約780~約850)在《論印度數字的計算》(約825)一書中首次描述這一數字體系及其應用。伊朗伊斯蘭教哲學家金迪(?~約870)的4卷本數學著作《論印度數字的使用》(約830)也是最早論及印度數字的名著。

傳至西班牙

900年前后,阿拉伯人將印度-阿拉伯數字傳入西班牙。976年,這一數字體系首次出現在一部名為《維吉拉努斯抄本》的西班牙歷史文獻匯編中。花拉子密和金迪介紹印度數字和算法的兩部著作,約于12世紀初被譯成拉丁文,從而使印度數字體系由另一路徑傳入歐洲。

傳至意大利

阿拉伯數字在意大利的傳播得益于列奧納多·斐波那契(Leonardo Fibonacci)。他在1202年寫了一本著作《算盤書》(Liber Abaci)致力于在歐洲推廣數字系統。《算盤書》介紹了位置數字系統的巨大優勢,并產生了廣泛的影響,最終導致它們的廣泛采用。

意大利中世紀最杰出的數學家比薩的萊奧納爾多(約1170~1250,別名斐波那契)曾研究各種不同的數字體系,發現無一能與印度-阿拉伯數系媲美。1202年他的數學名著《算經》出版,促進了印度-阿拉伯數字和印度一阿拉伯數學在歐洲的傳播。

傳至歐洲其它國家

15世紀,伊朗數學家和天文學家伊本·拉班(971~1029)的數學名著《印度算術原理》(925)被譯成希伯來文(譯稿現存牛津大學圖書館)。16世紀文藝復興時期,幾經改進,印度-阿拉伯數字體系的寫法與現在的寫法幾近致,并在隨后的數世紀中傳遍世界,成為今日世界通用數字體系。

傳入中國

1610年,利瑪竇寫有《理法器撮要》中寫了兩條平行線每一條都分成9等分,并標有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19這19個阿拉伯數字,這19個數字不是印刷體,是手書,筆跡看上去十分老練,像是一個上了年紀的人寫的,但不可能是中國人寫的,因為這種數字剛傳入,中國人還不可能寫得這樣熟練,所以應該是歐洲人寫的,說不定還是利瑪竇的親筆。在這幅圖下面的文字中有:“以上即漢字自一至十九數目也”,這顯然是利瑪竇向中國讀者所做的一種解釋,因為這些阿拉伯數字在書中還是第一次出現。方以智(1611—1671)在《通雅》(1642)卷二中說:“太西氏十字,皆只一畫,作1、2、3、4、5、6、7、8、9,不煩兩筆,亦取其簡便耳。”阿拉伯數字(包括西文字母)對于當時的中國人來說,應該是很新奇的,它們連筆書寫的方法,對于習慣于分筆書寫漢字的中國人來說,是很感意外的。狄考文(CalvinWilsonMateer,1836—1908)的《筆算數學》(1875)將阿拉伯數字引入中國傳統的算式中,替代了原來的一、二、三、四等漢字數字,是中國第一部使用阿拉伯數字的數學著作,19世紀末至20世紀初,音樂中的簡譜從日本傳入中國,這為阿拉伯數字的推行開辟了新的領域。就這樣,阿拉伯數字逐漸向各個領域傳播。1956年,國務院發出了《關于國家機關的公文、電報和機關刊物橫排橫寫以后采用阿拉伯數碼的通知》。1980年,《人民日報》制定了《關于數目字改排阿拉伯數字的規定》,“決定從1980年7月1日起,先將年、月、日、百分比、數目字、科技術語和機器型號的數目字改用阿拉伯數字。

使用規則

凡是可以使用阿拉伯數字而且很得體的地方,均應使用阿拉伯數字。

公歷世紀、年代、年、月、日和時刻必須使用阿拉伯數字,如20世紀、80年代。年份不能簡寫,如1999年不能寫成99年。日期采用全數字式寫法,如2006年2月18日,可寫作2006-02-18或20060218。日的時間表示,按GB/T7408-2005《數據和交換格式信息交換日期和時間表示法》規定的寫法,如下午3時9分38.5秒寫作15:09:38.5。

計量單位前的數字和統計表中的數值一律使用阿拉伯數字。引文標注中的版次、卷號、期號、頁碼等用阿拉伯數字。

多位數的阿拉伯數字不能拆開轉行。

多位整數和小數的分節,從小數點起向左或向右每3位空半個阿拉伯數字(1/4個漢字)的空隙,不用千分撇“,”分節法。恰好4位的整數不分節。表示年份、部隊代號、儀器型號等非計量數字不分節。

其他數字

瑪雅數字

瑪雅人是中美洲印第安人的一支。在世界古代文明中,瑪雅文明曾經是很輝煌的,在公元9世紀瑪雅文明達到了鼎盛,而在公元12世紀時就衰敗了,在瑪雅人創造的燦爛的文化中,20進位值制的計數系統是最為突出的一個成就。它包含有非常明確的零的符號,它的形狀就像是一個貝殼或一只半睜的眼睛。零號可用于兩數之間,也可以用于未位;它可以表示空位,也有指示各個數字位置(數位)的功能,但不能單獨使用,也沒有作為數進入計算。在數字系統方面,除了起源于印度的阿拉伯數字之外,瑪雅數字系統算的上是最先進的了,瑪雅數字中的"0"不僅是在寫法中別具一格,而且從時間上看,它的發明與使用比最先使用“0”這個符號的印度數字還要早一些。由于用了"0”這個符號,瑪雅的20進位制的數字寫法就很合乎科學的要求了。瑪雅數字有兩種書寫方法,一種是用橫條加圓點的辦法,一個圓點代表1,一個橫條代表5,貝殼形象符號表示“0”見左下圖。并且這些數字可以橫寫,也可以豎寫。另外一種是用20個頭像來表示0--19這個20個數字。據說這些頭像是瑪雅文化中的各種神,但是人們沒有找到更多的具體信息。瑪雅人在數學方面的造詣,使他們能在許多科學和技術活動中解決各種難題。但是非常可惜的是有關瑪雅數學的圖書或科學文獻一本也沒有留傳下來。這就給瑪雅文明研究帶來了極大的困難。瑪雅文明的興衰,除了這些瑪雅數字外,瑪雅人對數學還作出了哪些重要的貢獻都成了一個無據可考的永久之謎。

中國的數字

中國的數字是隨著中國文字的發展而變化的。立算籌表示個位、百位、萬位、百萬位等等,臥算籌表示十位、千位、十萬位、千萬位等,零用空位表示。這在當時已經是世界很先進的計數法和數字表示法了。

另外算籌的顏色也有意義,即紅為正數,黑為負數,可是到后來又用紅顏色代表負數了。不過這一變化正好與現在說的赤字"的意思相吻合,可以更多地引起人們的重視。后來有很長的時期,人們也用文字壹、貳、叁、肆、伍、陸、柒、捌、玖、拾表示數字。

羅馬數字

相同數字并列表示相加。不同數字并列,左小右大表示相減,左大右小表示相加。數字上邊加上一橫,表示原數的一千倍。

參考資料 >

數學史.中國科普博覽.2023-12-26

阿拉伯數字竟是印度人發明的.科普中國網.2022-12-30

七八萬還是78萬?寫作中的數字運用規范.西寧智慧黨建.2023-12-25

.人民網.2026-02-21

印度–阿拉伯數字.中國大百科全書.2024-03-21

數學虛擬博物館.中國科普博覽.2024-03-18

走進科學院,感受數學之美!.中國科普博覽.2024-03-21

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