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古埃及数学发明

发布时间:2021-01-10 22:39:55

① 古埃及的数学是怎样的

一个民族的数学知识首先是从数字开始。在古埃及有很系统的表示数字的方法,这也是他们能够完成像金字塔这样的大工程的基础之一。

古埃及人没有零的概念,他们记述从1到9都用画竖的方式来代表。1就是一竖,9就是九竖,从10开始就用物品来代替了。10是一段绳子,而一卷绳子表示100。荷花代表1000,一根手指代表10000,蝌蚪代表100000,而一个举着双手的人代表着1000000。在表示5000000的时候,古埃及人并不是用5道竖加一个举手的人,而是把那个举手的人重复画5次。这稍微有一点复杂,不过也算是一种习惯,而且相当精确。

除了数字,古埃及人还会用精确的方法表示分数,他们用在这个符号下面写数字的方式表示这个分数是多少分之一。对一些特殊的分数,他们用特殊的符号表示,这些符号据说来自一个神话传说,比如1/2,1/4,1/8,1/16,1/32和1/64。

传说鹰神荷鲁斯在为自己的父亲奥西里斯复仇的时候与他的歹毒叔父塞特发生了一场惨烈的战斗。战斗中塞特挖掉了荷鲁斯的一只眼珠,并把它撕成了碎片,这些分数就用这些碎片表示。比如眼睛的一部分为1/2,眼珠表示1/4,眼眉表示1/8等,有意思的是这些数字加起来并不是一只完整的眼睛而是63/64。古埃及人也一定计算出了这个结果,他们说丢掉的那1/64由智慧之神填补。

在表示一些分子不为1的分数时,古埃及人用分数相加来表示,比如2/5就是由1/3和1/15的和来表示。从这种分数的表示方法,我们就很轻易地得出结论:古埃及人已经熟练地掌握了分数的加减。

这些知识主要来自两张纸莎草文书:一片叫做莫斯科草片文书,一共25题。另外一片叫做莱茵德草片文书,这也是记录古埃及数学常识的最著名的一片文书,共有85题之多。是英国人HenryRhind于1858年发现的,现存大英博物馆。因为作者是一个叫Ahmes的人,所以又叫Ahmes草片文书。它的开篇有一句很有意思的话:获知一切奥秘的指南。如果单看这句话很容易把这片纸草误认为埃及版的“十万个为什么”。

对于这两片纸草,有人认为它是小学生的练习本,有人则认为是学校的教科书,不管是什么,我们都能从中管窥古埃及的数学水平。

在Ahmes草片文书的第31题,记录了一个一元一次方程:一个数字,它的2/3,它的1/2,它的1/7和它的全部加起来等于33。这个题目没有问答,但意思显然是让我们求解这个数字,这样的题目即便放到现在,没有初中一年级的代数知识,也是很难回答的,而且它的答案也是一个分数。

从这张纸草的第63题,可以看出数学的目的还是服务于生活的,这个题目是这样的:把700块面包分给4个人,第一个人得2/3,第二个人得1/2,第三个人得1/3,第四个人得1/4。这个题目给出了计算方法,而且有正确的答案。

不过我们还是很轻易地看到了编写过程中的漏洞,得出的这个结果是400,也就是说第一个人得到的是400的2/3,而不是那700块面包的2/3,这不符合我们把总数定为“1”的习惯。而且第一个人得当了400的2/3也不是一个整数,看来要真分这些面包,他还是要另掰一块带回去的了,现在我们在教案编写上已经知道避免这样的问题了。

古埃及人没有专门的乘除符号,他们用一双走近的腿表示相加,离开的腿自然是减号。他们的乘除法计算也是以加减法为基础的,这其实很符合乘除法的计算原理。

因为要丈量土地面积,所以他们在面积计算方面的公式非常准确。圆形和四边形的面积和现在的计算结果非常近似,圆周率一般近似地取3。因为金字塔是一种棱锥体,他们同样掌握了计算棱锥体的体积公式,这对采集石料有理论上的指导意义。

古埃及的长度单位是腕尺,1腕尺等于从肘至中指尖的长度,约合20.62英寸。当然并不是每个人的肘到中指尖都是20.62英寸,这很可能是某位法老定下来的,具体是哪一位则不甚详细。

腕尺在象形文字中用前臂和手表示,读作迈赫(meh)。1腕尺被分成7掌,每掌等于4指。边长为1腕尺的正方形,它的对角线(长29.16英寸)的一半,叫做雷曼(remen),可分成20指,是第二个长度单位,是丈量土地的主要单位。100腕尺叫1哈特(khat),也是丈量土地的基本单位。面积和体积单位则是以腕尺为基础引申出来的。

古埃及人主要的容量单位是哈努(henu),约合29立方英寸,10哈努为一哈加特(heqet)。另一容量单位是哈尔(khar),等于1立方腕尺的2/3,或相当于一个直径为9掌、深为1腕尺的容器容量。1哈努的水被定为5德本(deben)。容量单位源于水的重量单位,这和我们把一立方米的水定为1000公斤也有着惊人的类似。1/10德本为1加德特(qedet),等于1个戒指的重量。看来埃及人把金戒指打造得够重的。

② 古埃及人是从何时起,数学计算用十进制代替二进制

古代埃及的农工技术和原初科学 位于非洲东北部的尼罗河流域,在公元前4000年前就出现了以农业为主的文明古国——古埃及王国,它是世界上奴隶制历史最悠久的国家,于公元前525年为外族所侵占。在技术方面,古埃及曾在很长时期内影响了周围的民族,为人类文明留下了宝贵的遗产。古埃及是世界上最早进入奴隶社会的国家,因而,其基于意识形态外化的原初和科学技术必然在当时处于世界最高发展水平。 天文学和数学。古埃及的农业生产需要掌握尼罗河水泛滥的确切日期,因而根据天象来确定季节就成了十分重要的工作,天文学知识因此而不断积累和丰富。古埃及人在公元前2787年创立了人类历史上最早的太阳历。制定方法是把天狼星和太阳同时在地平线升起的那天(此时尼罗河开始泛滥 )定为一年之始,一年三季共12个月,每月30天,加上年终5天节日全年共365天。这个历法每年只有1/4天的差数,是今天世界通用公历的原始基础。由于尼罗河水每年泛滥之后须重新丈量和划定土地,年复一年的工作使古埃及人在几何学方面比当时的任何民族都做了更多的实践练习,积累了很多的数学知识。修建水利设施以及建筑神庙和金字塔,使这些数学知识得到应用,并且进一步丰富和发展。古埃及人用的是10进制记数法,能计算矩形、三角形、梯形和圆形的面积,以及正圆柱体、平截头正方锥体的体积。他们所用的圆周率π=3.1605。在代数方面古埃及人能解一元一次方程和一些较简单的一元二次方程。这些知识后来成为古希腊人发展数学的基础。 解剖和医药学。古埃及人相信人后能在另一世界继续生活,因而将者解剖刷成木乃伊(干尸)。由此积累了很多人体生理和解剖知识,这些知识无疑有利于他们的医学的发展。古埃及医生能做外科手术,能治眼疾、牙痛、腹泻、肺病以及妇科的许多疾病。他们用各种植物、动物和矿物配制药物。古埃及的医药学是当时世界上最先进的,这些知识后来通过古希腊人对西方的医药学产生了很大的影响。 手工业技术。埃及的手工业也得到相当程度的发展。早在公元前2700年,古埃及人就造出了长达47米的船。公元前1600年发明了制造玻璃的技术,陶器、亚麻织物、皮革、纸草(用于书写)以及珠宝等制造工艺技术也都达到了很高水平。公元前1500年建前后古埃及人学会了青铜冶炼技术,但铜矿资源不丰富。铁器的使用较晚,到公元前7世纪才普遍代替铜器。 建筑技术。建筑技术是一项综合性技术,它能在很大程度上反映出一个社会的总的技术水平,在古代尤其如此。古代埃及在人类历史上最为显著的技术成就就是用石头建造至今犹存的巨大金字塔和神庙。金字塔是古埃及法老(国王)的陵基。现存的70多座金字塔中最大的一座为修建于公元前2600年的胡夫金字塔。塔高146.5米,底为边长山米的正方形,全培用琢磨过的巨大石块筑成,每块平均重2.5吨,共用巨石约230万块。石块间未用灰泥粘接,砌缝严密。古埃及人的神庙建筑也非常惊人,如现存尼罗河畔卡尔纳克的一座建于公元前14世纪的神庙,它的主殿占地约5000平方米,矗立着134根巨大的圆形石柱,其中最大的12根直径为3.6米,高约21米,可见其何等壮观。在三四千年前使用石器和青铜器的条件下,古埃及人竟然修建起了金字塔和神庙这样宏伟的建筑,实在是人类历史的奇迹。

③ 古埃及数学中∩表示什么

题目说的这个符号《∩》,

在古埃及,表示《10》,就是十个。

美国数学教授M.克莱因先生的著作《古今数学思想》1,2,3,4册。有详尽的考证和记载。

看看图片。

④ 关于古埃及的数学的记载有哪些

一个民族的数学知识首先是从数字开始。在古埃及有很系统的表示数字的方法专,这也属是他们能够完成像金字塔这样的大工程的基础之一。

古埃及人没有零的概念,他们记述从1到9都用画竖的方式来代表。1就是一竖,9就是九竖,从10开始就用物品来代替了。10是一段绳子,而一卷绳子表示100。荷花代表1000,一根手指代表10000,蝌蚪代表100000,而一个举着双手的人代表着1000000。在表示5000000的时候,古埃及人并不是用5道竖加一个举手的人,而是把那个举手的人重复画5次。这稍微有一点复杂,不过也算是一种习惯,而且相当精确。

除了数字,古埃及人还会用精确的方法表示分数,他们用在这个符号下面写数字的方式表示这个分数是多少分之一。对一些特殊的分数,他们用特殊的符号表示,这些符号据说来自一个神话传说,比如1/2,1/4,1/8,1/16,1/32和1/64。

⑤ 论述古代埃及数学发展的特点

古埃及遗留下的抄数学纸草文献“莫斯科纸草书”、“兰德纸草书”等。
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。占特别重要地位的是分数算法,即把所有分数都化成单位分数(即分子是1的分数)的和。
莱因德纸草书用很大的篇幅来记载2/N(N从5到101)型的分数分解成单位分数的结果。为什么要这样分解以及用什么方法去分解,还是一个谜。这种繁杂的分数算法实际上阻碍了算术的进一步发展。
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

⑥ 古埃及人的数学成就有哪些

古埃及人的数学成就主要有:2/N(N从5到101)型的分数分解成单位分数的结果,几何的知识以及已经能够计算等腰三角形、长方形、梯形和圆形的面积。

⑦ 古代埃及的数学发展史

一.古埃及数学
埃及是世界上文化发达最早的几个地区之一,位于尼罗河两岸,公元前3200年左右,形成一个统一的国家。尼罗河定期泛滥,淹没全部谷地,水退后,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。
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。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。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。
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。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。占特别重要地位的是分数算法,即把所有分数都化成单位分数(即分子是 1的分数)的和。莱因德纸草书用很大的篇幅来记载2/n(n从5到101)型的分数分解成单位分数的结果。为什么要这样分解以及用什么方法去分解,到现在还是一个谜。这种繁杂的分数算法实际上阻碍了算术的进一步发展。 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。

⑧ 古埃及人的数学知识很丰富,现在看到主要遗留下来的"莱茵德"纸沙草书

古埃及数学取得了较高的成就,从现今遗留下来的古埃及数学纸草文献"莫斯科纸草书"、"兰德纸草书"等可看出,古埃及人的数学知识包括算术、代数和几何三个方面。
埃及是世界上文化发达最早的几个地区之一,位于尼罗河两岸,公元前3200年左右,形成一个统一的国家。尼罗河定期泛滥,淹没全部谷地,水退后,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。
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。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。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。
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。占特别重要地位的是分数算法,即把所有分数都化成单位分数(即分子是1的分数)的和。
莱因德纸草书用很大的篇幅来记载2/N(N从5到101)型的分数分解成单位分数的结果。为什么要这样分解以及用什么方法去分解,到现在还是一个谜。这种繁杂的分数算法实际上阻碍了算术的进一步发展。
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。
成就
埃及是世界上文化发达最早的几个地区之一,位于尼罗河两岸,公元前3200年左右,形成一个统一的国家。尼罗河是埃及人生命的源泉,他们靠耕种河水泛滥后淤土覆盖的田地谋生。尼罗河定期泛滥,淹没全部谷地,水退后,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。由于他们也得准备好应付洪水的危害,因此就得预报洪水到来的日期。这就需要计算。
埃及人还把他们的天文知识和几何知识结合起来用于建造他们的神庙,使一年里某几天的阳光能以特定方式照射到庙宇里。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。

金字塔中的数学

坐落在基沙地区的埃及金字塔群是人类史上最伟大最古老的建筑物之一,由其建筑技术上的高超、定位技术的精确,一直以来使世人惊叹不已。几百年来,它以宏伟高大的气势,吸引了无数观光旅游的人们。这么高大的金字塔,建造精度如此之高,古埃及人是怎么建成的呢?当科学家破译了古埃及人流传下来的草片上的文字之后,发现古埃及人已经掌握了丰富的几何知识。
有一位研究“埃及金字塔建造史”的学者葛瑞姆·汉卡克,他提供了一些有关埃及金字塔的非常有趣和有参考价值的数据资料。在平均边长9063英寸的底座上,金字塔四边互相的误差率还不到1%;现代建筑的一大难题“正直角技术”甚至被古建筑大师们游刃有余应用于金字塔的转角建构上。而且达到令人惊讶精密的程度,只有“2秒之微”的误差;
金字塔虽不是建造在正北纬30度线上,却也在非常接近的29度58分51秒,所存在的细微的误差是有意加上去的。假设原始设计者希望以肉眼,而非心眼,从大金字塔的底边看到太空的极点的话,将大气中光线的曲折方式也计算在内后,大金字塔所在的位置一定要在29度58分22秒,而非30度的位置不可。58分22秒与实际位置所在的58分51秒之间的差距还不到1分的一半,如此高的精密度,再次显示出古埃及人无论在一般测量或地理测量上,技术如何地精湛。
然而,考古学家在观察金字塔时,还有很多更令人震惊的发现。

天文学的“分点岁差”
“分点岁差”具有严谨的、一再重复的数学特质,可以精确地加以分析和预测。然而,若是缺乏精密的仪器,我们就很难观察它,更不用说精确地加以测量了。

古代人何时第一次计算出岁差?这个问题的答案是一个了解人类历史的一大秘密。
根据史书记载,发现“岁差”这个天文现象的是古希腊学者希巴克斯:公元前2世纪,他提出的岁差值为45或46秒(跟现代天文学界接受的数字50.274秒极为接近。但是误差是很小的,原因在于每年改变50.274秒,还不到l度的l/60,因此,春分太阳沿着黄道迁移l度大约需要72年时间,这相当于人的一生。
由于要观察这种极为缓慢的改变,在当时是非常困难的,所以希巴克斯在公元前2世纪提出的岁差值,会被《大英网络全书》推崇为“重大发现”。

隐藏在古埃及的神话中一组关键数字
考古天文学家珍·谢勒斯在他的著作《古埃及神祗之死》中提及,在埃及的欧西里斯神话里可能刻意隐藏着一组关键数字,而这些数字在故事情节上也许是“多余的”,但却能提供我们一套永恒的计算方法。请看这样:

12=黄道带星座的数目;
30=沿着黄道,每一个黄道带星座所占的度数;
72=春分太阳沿着黄道,完成l度的岁差移动所需的时间,即72年;
360=黄道的总度数;
72×30=2160(太阳沿着黄道移动30度,穿越过一整个黄道带星座所需的时间,即2160年);
2160×12(或360×72)=25920(完成一个岁差周期或“大年”所需的时间,即25920年,也就是“大回转”总共所需的年数)。
还出现了其他数字和数字组合,例如:
36=春分太阳沿着黄道,完成半度的岁差移动所需的时间,即36年;
4320=春分太阳完成60度的岁差移动,穿越两个黄道带星座所需的时间,即4320年。
谢勒斯认为这就是一再出现于古代神话和神殿的天文岁差密码的基本成分,这套密码允许人们随意向左或向右移动小数点;人们也可以运用密码中的基本数字,全都与分点岁差率有关,从事几乎任何组合、排列、乘除。密码中最重要的数字是72。古代神话常在这个数字上加36,使成108,然后乘以100,得10800,或除以2,得54,再乘以10,得540(或54000,540000,5400000等等)。
另一个关键数字是2160(春分太阳穿越一个黄道带星座所需的年数)。古代神话有时将这个数字乘以10或10的因数,得216000,2160000等;有时乘以2,变成4320,43200,432000,4320000,无穷无尽。
比希巴克斯更精确:谢勒斯认为,这些数字的演算是被刻意转变成密码,隐藏在欧西里斯神话中,以便将天文岁差信息传达给初入门的人。
葛瑞姆认为这些数字如果真的牵涉到天文岁差,它们在古代出现,委实是不可思议的现象,因为这些数字所包含的科学知识太过先进,并不是古代任何已知的文明能够演算出来的。他也提醒人们不要忘记,包藏这些数字的神话,在古埃及人发明文字之初就已经存在了。从在公元前2450年左右写成的金字塔经文,看到里面就包含有欧西里斯神话的一些成分,而根据上、下文我们可以判断,即使在那个时候,这些成分已经非常古老。
任何金字塔的几何构造都涉及到两个基本要素,一个是金字塔的高度(顶端距离地面的高度);另一个是金字塔在地面的周长。
以埃及的大金字塔为例,它的高度(481.3949英尺)和周长(3023.16英尺)之间的比率,恰好等于一个圆圈的半径和圆周之间的比率,即2π。
如果将这座金字塔的高度乘以2π(如同我们根据一个圆圈的半径计算它的圆周),我们就能够精确算出金字塔的周长:481.3949×2×3.14=3023.16。相反地,如果我们将这座金字塔的周长除以2π,也同样可以算出它的高度。3023.16/2/3.14=481.3949。
这样精确的数学关联,几乎不可能出于单纯的巧合。因此,我们不得不承认,埃及大金字塔的设计师确实了解π的原理,刻意将它的数值应用到金宇塔的营建上。就如埃及大金字塔在三度空间上的设计,墨西哥太阳金字塔运用的π原理显然并不是单纯的巧合。这两座金字塔在建构上都表现出π的关联,而大西洋两岸其他金字塔却都没有这个特征。此一事实足以证明:在远古时代,这两个地区的人类已经掌握先进的数学知识,而且他们在营建金字塔时,都抱持某种基本的“共同目标”。
我们刚才看到,埃及大金字塔使用的高度/周长比率是2π,而这样的一种比率所要求的坡度是非常特殊、很难处理的52度角。太阳金宇塔的高度/周长比率是4π,也同样要求不寻常的坡度(43.5度)来配合,如果不是为了某种神秘的理由,古埃及和墨西哥建筑师何不选择比较简单的45度角,只须将一个直角切成两半就行了。
究竟是怎样的一种共同目标,使大西洋两岸的建筑师煞费苦心,不惮其烦,将π数值精确地纳入这两座金字塔的建造中呢?金字塔兴建期间,墨西哥和埃及的文明似乎没有任何直接接触,因此我们不得不怀疑,在远古时代,这两个地区曾经从一个共同的根源继承到一些知识观念。埃及大金字塔和墨西哥太阳金字塔所呈现的共同数学观念,可能和“球体”有关,因为这种形体具有三度空间,一如金字塔,而一般的圆只有两度空间。
我们似乎可以这样推论:为了以象征方式将球体表现在三度空间、表面平整的建筑物上,古埃及和墨西哥的建筑师才不惮其烦,把π原理精确地纳入这两座金字塔的设计。此外,这些建筑师的意图似乎不在表现一般的球形,而是呈现一个特殊的球体:地球。

似曾相识的“43200”——再窥神秘
虽然很多传统学者认为在金字塔中π的使用纯属偶然,但连他们也承认有π存在的事实。可是我们能够认真地接受,大金字塔可能是将北半球以l/43200的比例,缩影在平面上吗?让我们看一下相关的数字。根据最新由人造卫星搜集到的测量值,地球赤道的周长为24902.45英里,至北极的半径为34949.921英里。

大金字塔的周长为3023.16英尺,高度为481.3949英尺。两者之间的比率,经计算以后,虽然不是完全不差,但已非常近似。如果我们考虑地球在赤道(我们的地球为椭圆,而非正圆形)的膨胀情形,那么两者之间的比例似乎就更接近l/43200了。
到底有多接近呢?如果我们将赤道周长的24902.45英里,除以43200,得到0.5764英里。1英里等于5280英尺。如果将0.5764乘以5280,得到3043.39英尺。就是说地球的赤道缩小43200倍后,为3043.39英尺。而大金字塔的周长为3023.16英尺。两者之间的“误差”不到20英尺,也就是仅一个百分点的1/3。
金字塔建筑者历来以精确无比的方式在工作,这种误差的产生,应该不是在建造金字塔时发生,而是因低估了我们的地球周长——仅低估了163英里所致。而这种误差可能是未能将赤道凸出部份正确计算在内的结果。(甚至如果那时地球的形状跟今天的有一点差别,又会怎样?)接着,让我们来检讨一下从北极到赤道的半径3949.921英里。如果我们将它缩小43200倍的话,得到的数值为0.0914英里,就是482.59英尺。而大金字塔的高度为481.3949英尺,两者之间只差不到1英尺,误差率不及1/5百分点。这种些微的误差放在一边,大金字塔的圆周的确应该为赤道的l/43200缩尺。
同样地,将些微的差距放在一边,大金字塔的高度等于北极到赤道半径长的l/43200缩尺。换句话说,在西方文明历经地球毫无所知的黑暗时期,只要将大金字塔的周长乘以43200倍,就可得到地球的周长了。
这一切,“偶然”的可能性有多大?依常识判断,应该“很不可能”。任何一个有理性的人,都应该可以看出来,这些数字只有经过非常仔细的计算与小心的规划才能达成。
在金字塔的设计中的几个关键的指标和数字表明了其实43200这个数字本身就已经是一个证明。不过,古埃及学者向来不将常识认为是应该经常使用的东西,因此,我们必须进一步证明,43200不是一个随便设定,而是在智慧与知识之上,故意选定的一个数值。其实43200这个数字本身就已经是一个证明,因为它不是一个随意的数字(如45000、47000或50500、38800之类的),而是一个连串性数字中的一环,和岁差运动有关系,并与世界各地的古代神话都息息相关。
如前所述金宇塔与地球的比率,在神话中不时可见,有的时候就直接出现43200,但有的时候也会变成432,或4320,或432000。这似乎反映了两件惊人的事实,而且是两件紧密相关的事,就好像设计来互相补充一般。
葛瑞姆认为。大金字塔为地球北半球的正确缩影,仅这件事就够惊人的了。但更令人吃惊的是,古埃及人所选用的缩尺比例,竟然和掌握地球岁差运动的关键数字有关系。
这是由于地球轴心的两端永远而固定地回旋、描绘圆弧,造成黄道带上春分点的位置,以每72年1度、每2160年30度(一个完整的星座)的弧度移动,每移动两个星座,也就是60度,便需要4320年。
不同的古代神话中,都出现过432这个和岁差运动有关的数字,这本身当然也有可能纯属偶然。从单一事件来看,金字塔与地球的比例1:43200,可能纯属偶然。
当我们在两个非常不同的事物——古代神话与建筑中,都看到这种与岁差运动有关的数字时,便无法也不该再轻言偶然了。大金字塔的建筑从圆周与高度的π关系,引领我们找到了同样与岁差运动有关的43200,进而向北半球的尺寸推理,最后想到缩尺的可能性。
在这里我们得到了一种科学上被证明了可行性的新的测地投影法(其实古人也曾采取过类似的方法测地),简述如下:原本金字塔的设计,便是要让每个面代表北半球的1/4个曲面,也就是球形1/4的90度。为将球形的1/4圆正确投影为三角形,1/4的圆弧,也就是底座必须和三角形底边长度完全一样才行。而且,两者也必须等高。而要达到这个目的,将金字塔一分为二的子午线的顶点,和底座的高度,必须呈π的关系的斜面角度……
这些奇妙的数字难道真的是偶然的巧合吗?葛瑞姆认为这个偶然的机率一定比天文数字还要低。

与天文学相关一些数学知识
古埃及人不但能辨识岁差运动,还具有利用神话来讲述、传播它的能力。他们比任何其他古代人都更了解太阳系的运作,并懂得观测天象。而且如果古埃及人真的具有如此高深的天文知识的话,他们一定非常重视这些知识,并代代相传,使它成为海里欧波里斯的精英祭司所保管的重要秘密之一。这些祭司想必会非常秘密地,以口传的方式,只授予经过严格挑选的同门后人。万一因时势需要,他们必须将这些精奥的知识写进金字塔经文的话,一定会故意将这些知识以引喻、寓言等的方式呈现出来,以保护他们的秘密。难道这是不可能的吗?

早在哥白尼和伽利略出生前好几千年,古埃及人就以地动说解释了太阳系的运动。要注意的问题是,不论是古埃及人,或继续古埃及文明的希腊人,甚至后来文艺复兴前的欧洲人,都从来没有过这么高深的天文资料。在一般测量或地理测量方面古埃及人的技术之精湛达到甚至令现代人也无法想象的地步。然而,在古埃及文明甚至还没有开化前,经文中便出现了如此这般高深的知识。
关于这一点,应该做何解释呢?葛瑞姆·汉卡克从很久以前,便开始相信埃及科学能够如此发达、洗练,必定和继承脱不了关系。他看到在悠远的过去,曾经拥有高度技术——的角度去解释这个谜。古埃及人有一套非常便利的天狼星周期历法概念,他们认定是天神所赐予的。古代埃及历法的周期为1460年,太阳历法的周期则为1461年。这一点更可以佐证上述的观点。
用技术性语言来说,天狼星周期就是“天狼星再度与太阳在同样地方升起的周期”。天狼星在固定的季节中,会自天空中消失,然后,又会在太阳升空天亮之前,从东方的天空升起。就时间而言,这个周期——除去小数点的尾数后——为365.35日。后面的尾数很长,就是太阳历的12分钟而已。
令人感到奇怪的是,在肉眼可观察到的2000颗星星中,精确地以365专日的周期,与太阳一起升起的星星只有一颗,而这便是天狼星“正确的运动”,这颗星球在宇宙中运动的速度,加上岁差运动的结果。同时,古埃及的历法特地将天狼星比太阳先升空的那一天,定为元旦日。而在事前,在金字塔经文编纂的海里欧波里斯,古埃及人便已经计算好元旦日的到来,并通知尼罗河上下所有的神殿。
金字塔经文将天狼星称为“新年之名”。由此而来,我相信天狼星历至少和金字塔经文的历史一样久远。其中最令人不解的谜便是,在这么久远的太古时代,谁能有这么高超的知识技术,能够观察、记录到太阳与天狼星周期之间,非常巧合地差365.25日?法国数学家史瓦勒·鲁比兹说,天狼星的周期为“完全料想不到的意外天体现象”。
为什么选中天狼星?这是因为在无数的星星中,它是唯一以正确的方向,移动了相应的距离的星球。就是说早在4000年前,人类便已经知道了这个现象。而要能够发现这个现象需要长时间观察天体运动才行。对于发观这种纯属偶然现象的伟大科学家,我们除了敬佩,无话可说。
人们从金字塔经文看到了史前的古埃及人就有长时间正确观测星象,并做成科学性记录的传统,而且在他们的神话中暗含的许多表达岁差运动的数字,不但非常精确,而且一致性高,绝不可能是偶然凑成的。他们在天文学与数学的知识遗产就是以这种方式传承,而金字塔正是当时古埃及人所达到的天文、数学与建筑知识水平的一个永久的证明。

从通气孔到猎户座——波法尔的发现
1993年,又出现了关于古埃及惊人的新发现,一位天文研究很有兴趣的比利时土木工程师罗伯·波法尔发现天空和基沙的金字塔之间很有关系。就是他注意到了另一个惊人的发现。1960年古埃及学家及建筑家亚历山大·拜德威博士和美国的天文学家特林波发现了大金字塔王殿南侧的通气孔,在金字塔时代(公元前2600一公元前2400年)对准着猎户星的三颗星。而这是只注意地面却忽略了天空的古埃及学专家们始料未及的。

纸草书记录下的古埃及数学成就
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。
原来,在尼罗河三角洲盛产一种和芦苇很相象的水生植物――纸莎草,古埃及人把这种草从纵面剖成小条,连接成片后再压榨筛干,就可以在上面写字了。古埃及人的这些文字因为写在纸莎草上,所以我们称它为“纸草书”。那时埃及人的书写方式是用墨水写在草片上,草片很容易干裂成粉末,所以除了铭刻在石头上的象形文字外,古埃及的文件很少保存下来。古埃及人在数学科学上的工作,我们现在知道得不太多,这与草书不耐保存有很大的关系。
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。
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。
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。占特别重要地位的是分数算法,即把所有分数都化成单位分数(即分子是1的分数)的和。
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。

⑨ 古埃及的主要数学成就

古埃及的数学家已经可以计算等腰三角形、长方形、圆形和梯形的面积。另外,古埃及人通过计算得到了最早的圆周率为:3.1604。

⑩ 为什么古埃及创造了高度发达的数学文明

古埃及人在长期的生产事件中积累了丰富的数学知识。可以说实用性是古埃及人数学知识的基本特点,他们所使用的方法极其原始,因此他们的成就更显得辉煌。古埃及数学虽然缺乏概括的演绎推理,没有形成严密的数学理论体系,但是他们在应用数学方面成就显著,特别是以用数学制定历法,确定节日,测定金字塔的方位等等。古埃及以其实用而辉煌的数学成就,对人类文明作出了重要贡献。

非洲东北部有一条举世闻名的大河——尼罗河。它穿过非洲北部的撒哈拉大沙漠,流入地中海,两岸狭长地带便成了肥沃的绿洲。河的下游流经的地方,孕育了最古老文明之一的埃及。

尼罗河三角洲一带盛产一种水草,名叫纸草。古埃及人把纸草的茎一层一层地撕成薄片,再一张一张地粘起来,就成了写字用的纸。有不少古埃及纸草纸一直被保留到今天,成为我们考察埃及历史文化的珍贵材料。

埃及人大约在公元前三千五百年就已经有了文字。保存下来的最早记录数学知识的纸草纸现在珍藏在英国大英博物馆。写这份纸草纸的,是生活在公元前一千六百年到一千八百年间的阿摩斯。据他说,纸草纸上的内容,又是他从公元前两千二百年以前的旧卷子上转录下来的。在这份纸草纸上,记载了一些分数和算术四则运算的说明,还有关于测量的规则。

古埃及的皇帝叫做“法老”,著名的金字塔就是法老的坟墓。今天,在尼罗河三角洲南面,散布着七十多座金字塔。齐阿普斯皇帝的金字塔是其中规模最大的一座:塔高一百四十六点五米;塔基每面长约二百四十米,绕塔一周约一公里;塔内有甬道、石阶、墓室等。这座金字塔是在公元前两千八百年建成的,在一八八九年巴黎埃菲尔铁塔建成以前的四千六百多年间,它一直是世界上最高的建筑物。这确实是了不起的奇迹!古埃及人在建造这些巨大建筑物的过程中,积累了丰富的几何学知识。

我们设想,在建造金字塔之前,一定得先画出一张平面图。估计这张图是画在粘土板上的,它大概就是世界上的第一张平面图了。分析起来,制图人肯定知道,图样和竣工后的建筑物,尺寸尽管可以不同,形状却是一样的。由此可以判断,当时的埃及人已经掌握了比例和相似形的知识。

画出平面图后,应该平出一大片空地,在地上放出实际尺寸,准备动工。建筑材料都是几吨重的大石块,一座金字塔要用许多这样的石块。那时候还没有发明车辆,也没有像样的道路,只能用船沿着尼罗河把石头运到尽量靠近的地方,再用滚木把它们运到工地。每块石头都得事先按一定的形状凿好、磨平。石块的每个角,都要用丁字尺或者三角板反复校正成直角。接着,铺设庞大的石头层作地基。第二层要按一定的比例小一些,并且使每一层正好放在下面一层的中间。这样一层一层往上加,四面相等地缩小,最后准确地在塔尖会合在一点。

一座金字塔,要用几十万人和几百万块巨石,在几十年的时间内才能建成,能够不出差错,你看古埃及人在设计、计算、测量和施工方面该有多么高明!

怎样准确画出直角,很可能是古埃及人要解决的最大难题。因为金字塔的地基必须严格地成为正方形,四个角就必须是严格的直角;不管是哪一个角有微小的偏差,都会使整个建筑物走形。那时候还没有发明测量仪器,要做出周长一公里那么大的正方形,实在不简单!

他们很可能是这样来解决这个问题的:先在地上打进两个木桩,然后绷紧木桩间的绳子,这样就画出一条直线,成为金字塔的一条边线。然后,在两个木桩上各系上一条绳子,绳子的长度要超过两个木桩距离的一半。拉紧绳子的末端,以木桩为原点转动,画出两条相交的圆弧来。过这两条圆弧的交点,画出另一条直线,和头一条直线相交,夹角就是准确的直角。这后一条直线,就是地基的另一条边线。


那么,要检查墙壁或者巨石的一面是否直立,怎样在空中做出直角来呢?古埃及人巧妙地使用了锤准线。这个方法直到今天还在使用着。锤准线自由摆动,在空中画出圆弧,当它停下来的时候就与地面成直角。要是墙壁能和锤准线平行,它就和地面垂直。

现在,我们都知道画直角的简便方法是使用直角三角板。但是,这必须首先做出一个直角三角形来。

古埃及人使用绳子丈量土地。职业结绳者的工作就是在测量用的绳子上打出等间隔的绳结。可能就是他们最先发现了某些长度一定的三条绳子所组成的三角形,其最长边所对应的那个角是直角。其中一种是由3个、4个、5个等间隔的绳结长度组成的;另一种取5个、12个、13个等间隔的绳结长度。把窄木条锯成这样的长度,首尾相接,就做成一个直角三角板。有了这种三角板,以后的测量和画图就方便了。

农民在盖自己住的小屋的时候可以说:“我这个屋子六步长,四步宽,屋顶比我脑袋高一柞”。设计大型建筑金字塔可不能这样。因为工人成千上万,每个人的步和柞都不一样。于是,他们就规定出以某一个人——据说是当时国王身体的某一部分的长短,作为标准单位;再按这个标准单位,制作一定长度的木头条或者金属条,作为大家通用的度量工具。这就是最早的尺子。

在埃及,主要的长度单位是腕尺,它是自肘到中指尖的长度。小一些的单位有:掌尺,它等于七分之一腕尺;指尺,它等于四分之一掌尺。因为那时候的埃及人理解分数的意义非常费劲,所以这些小单位很有用。今天,人们熟悉分数了,但是在习惯上,大家一样喜欢用小单位。比如英国人和美国人总是说七英寸,不肯说十二分之七英尺。在我国,有说半尺的,但是谁也不说十分之五尺。


每年收获季节,埃及的僧侣都要向农民征收赋税。农民主要是上交自己的农产品,这就需要标准重量单位来称量谷子、油、酒等;而捐税的多少,又是按土地的多少来定的,这又需要丈量和计算土地面积了。

求面积的方法,最初很可能是工匠在铺设方砖地面的时候学会的。他们发现:一块地面,如果是三砖长、三砖宽,需要铺九块砖(3×3);另一块地面,三砖长、五砖宽,就需要铺十五块砖(3×5)。这样,计算正方形和长方形的面积,只消用长乘以宽就行了。

但是问题在于,不是所有的土地都是正方形或者长方形。有些土地,好像那儿都是边,那儿也有角,形状很不规则,把它们分成若干个三角形倒是方便的。怎样才能求出三角形的面积呢?其实,一旦掌握了长方形和正方形面积的求法,三角形面积也就不难求了。

一块正方形的麻布,可以折叠成两个大小相等的三角形,每个三角形的面积,恰好是正方形面积的一半。估计古埃及人正是从这类简单的线索中,学会了求三角形面积的方法:长乘宽,再除以二。

测量土地的工作,想来是十分繁重的。因为埃及的土地主要分布在尼罗河沿岸,每年七月中旬,河水开始泛滥,淹没大量土地,一直到十一月才开始退落。洪水退去后,田野里留下一层肥沃的淤泥,帮助农民获得好收成;可是洪水把地界冲掉了,年年都得重新测量土地。因此,人们常把几何学起源于埃及的原因,归功于尼罗河水的泛滥。

在大量的测量工作中,埃及人当然会碰到“圆”这类难办的图形。他们感到难办的地方,是无法把圆分成许多块三角形,而每一块都是由三条直线组成的标准三角形。因此,古埃及人认为圆是天赐予人们的神圣图形。今天,我们都很熟悉圆,天天和圆打交道,可是要认识和掌握好圆的性质也不容易。

实践出真知。早期的埃及人,一定是用绳子绕木桩的方法来画圆。他们从长绳子画出来的圆大,短绳子画出来的圆小,知道了圆面积的大小,是由圆周到圆心的距离来决定的。这就是我们常说的半径。

到了三千五百年前左右,当金字塔已成为古迹的时候,一个叫阿赫美斯的埃及文书,写出了一条这样的法则:圆的面积,非常接近于半径为边的正方形面积的三又七分之一倍。这在当时是很了不起的发现!

阿赫美斯是怎样得到这个求圆面积的方法的,我们恐怕永远弄不清楚,只能猜想他大概还是用划三角形的方法。现在,他的纸草纸手稿装在精致的镜框里,悬挂在伦敦大英博物馆里。

分散在世界各地博物馆中的纸草纸手稿,虽然能帮助我们了解古埃及的数学,不过现有的大部分资料,还是从考察尼罗河畔的古建筑得来的。

有的金字塔,四面准确地对着东西南北,可见古埃及人确定方向的本领很高明。他们可能是根据一个高大的石柱阴影,来确定东西南北的。

有一座大庙的遗址,至今屹立着一排柱子。在一年三百六十五天中,只有夏至这一天早晨的阳光,能沿着这一排柱子照射进去。数一数太阳光两次正好沿着这行柱子照进庙堂的天数,这就是一年的长短。

在测定时间方面,埃及人也是根据日月星辰的位置和物影来确定的。不过,他们比原始狩猎者和采集者进步得多。早晨,原始人看到长长的物影,顶多只能说“时间还早啦!”埃及人有日规,看看有刻度的木条上的影子,就能说出“上午第二个时辰快到了!”

从此,人们有了真正的科学。不过,古埃及留下来的许多图画,画的是上帝掌管日夜时辰的忙碌情景。看来他们是背着一个十分沉重的迷信包袱,在科学的道路上艰难地摸索着。

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