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“0”的发明是对人类文明的一个伟大贡献

来源:科普中国-科学原理一点通 2017-11-06     

  

  在我们的意识中,0好像与1、2、3、4、5、6、7、8、9的地位相同,而且是与它们同时出现的。其实这种认识是错误的,在使用上,0的作用是非常特殊的,在时间上,它的出现比其他数字要晚一千多年。

  在阿拉伯数字中,0的意义是非常丰富的,它既表示“没有”,又表示位值计数中的空位,同时与其它数一样,它也是一个独立的数,可以独立参与运算。

  早期位值计数法中“0”的表示和符号

  早期的位值计数法中,0是没有符号的,大多用空位来表示0,比如,早期巴比伦的楔形文书与中国春秋战国时期的算筹计数法,均没有符号,哪个数位上是“0”,就留出空位来表示。后来,大约在公元前3世纪,巴比伦人引入一个专门的符号

  ,用以填充留出的空位。玛雅人的20进制计数法中,用一种形似贝壳或眼睛的符号来表示空位,其有多种写法,如

  等。

  “0”原来是“▪”演变而来的

  据史料记载,0是由古印度人发明的。公元前3世纪,印度人发明了数字符号1~9,当时还没有数字符号“0”,印度人就用空位表示。一千多年后,到了印度发多王朝,出现了“0”,当时是用“▪”表示的。1881年,在印度的巴克沙里村,发现了一份古代的数学文献——巴克沙利手抄。在这份宝贵的手抄中,十进制数字已经比较完整,其中的“0”就是用“▪”表示的。有一块公元876年的石碑,因存于印度中央邦西北地区的瓜廖尔城而以“瓜廖尔石碑”著称,上面已记有数字“0”。瓜廖尔数系为:

  ,后逐渐发展为我们今天使用的1、2、3、4、5、6、7、8、9、0。

  

  瓜廖尔数系

  “0”的传播

  从上面的介绍可以看出,在10个阿拉伯数字符号中,0的发明和使用是最晚的一个,人们对0的认识也经历了一个漫长的过程。公元8世纪,印度数字传入阿拉伯国家,阿拉伯人又将其传到欧洲,0发明后也随着传入欧洲。但由于之前欧洲人都在使用罗马数字,所以0刚传入欧洲时,被罗马教皇明令禁止使用,使用“0”的人都要入狱。但0的作用和先进性却为人们推崇,因此任何迫害都无法阻挡它的传播速度,0迅速传遍欧洲和世界各国。13世纪初期,意大利数学家斐波纳契在《算盘书》书中,已对包括0在内的印度数字进行了介绍。而其传入中国的时间,大约是在公元13世纪。

  “0”是阿拉伯数字中的重要角色

  “0”的出现是人类数学史上的一项伟大发明,包括“0”在内的阿拉伯数字被世界各国接送和使用后,逐渐成为一种国际通用的数字语言,在古代、近代和现代科学的发展中担任了极其重要的角色。“0”的重要性更是不言而喻,公元5世纪,中国古代数学家祖冲之将π的数值精确到小数点后第七位,就是因为中国人在运算时,很早就在凡为零的位上都留一个空格,这样再复杂的运算都不会发生混淆;0传播到欧洲并为欧洲人普遍接受和使用后,他们才精通了乘与除运算的艺术。如果没有“0”的发明,可能现在我们还不知道如何进行乘除运算,那么,依赖于乘除运算才能进步的科学也无从得到发展,我们现在的各种科研成果也将无从取得,比如卫星的发射是离不开大量数据的精准计算的,如果没有“0”的发明,我们将无法完成计算,也就无法取得卫星发射的成功。

  

  “0”看起来简单,但作用非凡

  因此,尽管“0”的来源尚未弄清楚,但它却对世界文明做出了杰出的贡献。

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  作者: 科学原理一点通