数学历史故事:神秘金字塔背后的文明古国

时间:2020-04-08 编辑:佚名 手机版

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数学历史故事之古埃及的数学发展。埃及作为四大文明古国之一,她的文化值得人们深究。埃及的金字塔世界闻名,在那个年代修建出这般神奇宏伟的建筑,埃及人的智慧令人赞叹。金字塔中蕴含了许多的数学知识,实际上,作为四大文明古国之一,埃及在数学上有着非常大的作为。今天的数学历史故事就来讲讲埃及的数学发展。

尼罗河是文明的最早发源地之一,古埃及诞生在此。因此埃及也是世界上文化发展最早的几个地区之一。至今,埃及仍有96%的人口和绝大部分工农业生产集中在这里。所以尼罗河被视为埃及的生命线。尼罗河确实是埃及人民的生命源泉,她为沿岸人民积聚了大量的财富、缔造了古埃及文明.6700多公里的尼罗河创造了金字塔,创造了古埃及文明,创造了人类的奇迹。埃及人称尼罗河是他们的生命之河。
作为“尼罗河赠礼”的埃及,每年尼罗河水的泛滥,给河谷披上一层厚厚的淤泥,使河谷区土地极其肥沃,庄稼可以一年三熟.据希腊多德记载:“那里的农夫只需等河水自行泛滥出来,流到田地上灌溉,灌溉后再退回河床,然后每个人把种子撒在自己的土地上,叫猪上去踏进这些种子,以后便只是等待收获了。”的确,是尼罗河使得下游地区农业兴起,成为古代著名的粮仓.在古代埃及,农业始终是最主要的社会经济基础。在如此得天独厚的自然环境和自然条件下,使古埃及的历史比较单纯。从约公元前332年,亚历山大大帝征服埃及为止,共经历了31个王朝.其间虽然经历过内部动 乱和短暂的外族入侵,但总的来说政治状况比较稳定。
尼罗河养育着埃及,它使得下游地区农业兴起。每年河水泛滥后退回河床,农夫们便可以耕种了,但是由于河水泛滥时会淹没全部谷地,所以每当水退后,都需要重新丈量居民的耕地面积。由于这种需要,多年积累起来的测地知识便逐渐发展成为几何学。
古埃及文明的发展是在没有外来势力的影响下独自进行的。埃及人靠着尼罗河带来的肥沃的土壤,创造着自己生生不息的文明和科学。古埃及人造出了几套自己的文字,其中有一套是象形文字,每个文字记号是某件东西的图形,直到公元纪元前后,埃及的象形文字还用在纪念碑文和器皿上。
公元前2900年以后,埃及人建造了许多金字塔,作为法老的坟墓。从金字塔的结构,可知当时埃及人已懂得不少天文和几何的知识。例如基底直角的误差与底面正方形两边同正北的偏差都非常小。
现今对古埃及数学的认识,主要根据两卷用僧侣文写成的纸草书;一卷藏在伦敦,叫做莱因德纸草书,一卷藏在莫斯科。埃及最古老的文字是象形文字,后来演变成一种较简单的书写体,通常叫僧侣文。两卷纸草书的年代在公元前1850~前1650年之间,相当于中国的夏代。除了这两卷纸草书外,还有一些写在羊皮上或用象形文字刻在石碑上和木头上的史料,藏于世界各地。
后来,一位法国人弄明白了纸草书上文字的含义,使人们知道,古埃及人已经学会用数学来管理国家和宗教事物,确定付给劳役者的报酬,求谷仓的容积和田地的面积,计算建造房屋所需要的砖块数等等,还会计算酿造一定量酒所需的谷物数量呢!用数学语言来说,就是古埃及人已经掌握了加减乘除运算、分数的运算,还解决了一元一次方程和一类相当于二元二次方程组的特殊问题。纸草书上还有关于等差、等比数列的问题。另外,古埃及人计算矩形、三角形和梯形的面积等的结果,和现代的计算值十分相近。比如,他们掌握了计算圆的面积的公式,使用的π=3.1605,这可是非常了不起的。因为有了这样充足的数学知识,古埃及人建成金字塔就不足为怪了。
埃及很早就用十进记数法,但却不知道位值制,每一个较高的单位是用特殊的符号来表示的。例如111,象形文字写成三个不同的字符,而不是将1重复三次。埃及算术主要是加法,而乘法是加法的重复。他们能解决一些一元一次方程的问题,并有等差、等比数列的初步知识。
古埃及的数学基本上是采用十进位制的,在算术的四则运算中,古埃及人实际上只是通过加法来完成的,减法是倒数,乘法则是化成加迭法步骤来进行运算。由此可知,古埃及人使用的是简单的算术,而非比较高深的数学,对埃及人来说,四则运算都可以化为记数形式,这种方法虽然比较缓慢,但是无需记忆且运算比较简单。 古埃及人很早就有计算分数的方法,但比较复杂。再除法运算中,如果被除数除不尽,就得使用分数,分数的运算也是通过加迭法进行的。古埃及人的分数,除2/3外,再也没有分数的分子大于1,及其他所有的分数都是以1为分子,以总数为分母,即“单位分数”。在进行分数运算时,把所有的分数都拆成“单位分数”,再取和求出。
纸草书还给出圆面积的计算方法:将直径减去它的1/9之后再平方。计算的结果相当于用3.1605作为圆周率,不过他们并没有圆周率这个概念。根据莫斯科纸草书,推测他们也许知道正四棱台体积的计算方法。总之,古代埃及人积累了一定的实践经验,但还没有上升为系统的理论。
以上就是为大家整理的有关于古埃及数学历史故事的全部内容了。

 

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