“0”是数学计算里不可缺少的数字,是-1和1之间唯一的整数,汉字写作“零”。
但是,在我国古代是没有数字“零”的,“零”代替“0”是近代才产生的意义。那么没有“0”,古人怎么表达“0”?算数时怎么计算呢?
古代有“零”这个汉字,但“零”最早代表雨点从空中缓缓零落,其意义表达的是零零散散,比如“孤零零”、“零碎”,或是草木花叶掉落的“凋零”。
“零”代替“0”是在十九世纪,当时清末数学家华蘅芳所著《学算笔谈》中介绍:“名位之数,既俱可用自一至九之各数记之,则其空位当以零字记之,或作一圈以代零字亦可。”
虽然古代“零”的意义跟如今不同,但还是有一些“0”的概念。我国早在殷商时期,就已经萌芽了十进位值制计数。
唐代《立成算经》中的算筹
在具体数字的实际应用中,多数时采用“加法”表达,像105表达为“一百有(又)五”。如果遇到数字位数较多则直接跳过“零”,比如“唐垂拱三年,复置,筑城,周一千一百九步”,这里的1109就省略了十位数的零。
在计算中,没有“零”是不方便笔算的,古人发明了使用“算筹”的方式。
“算筹”是在春秋战国时期出现的计数方法,采用纵横两种方式来表示数目。《孙子算经》曾解释:“凡算之法,先识其位。一纵十横,百立千僵,千十相望,万百相当。”
算筹时遇到十的进位则用(空位)表示,也就是将数值中有“零”的位置空出来,意为没有。
如数字306,表示为“三 六”,这也是一种逢十进位的表达方式。
算筹表达方式
但这种“空位”的方式在零比较多时同样不方便,很容易遗漏混淆。
到魏晋时,人们开始使用“□”符号来代替一个空位,最早刘微在注《九章算术》时就曾用过。
不过,毛笔在写“□”这个方块时,速度一快就很容易写成一个圈,到南北朝时,数学家秦九韶在《数书九章》中已经开始大量使用“〇”,从此“〇”就成为了一个占位符号。
算筹中使用“〇”表达数字“3076800”
不仅在我国,古代西方如古罗马、古埃及、古希腊的数学中都没有数字零。
真正的“0”由印度人发明。公元5世纪,古印度人发明了具有现代意义的数字“0”,最早使用一个黑点表示,后来才写作如今的“0”。
也有观点认为,他们的这个“0”实际上就是来自我国古代用来代替空位的“〇”符号,从唐朝时期传入古印度。
古印度的这套数字系统于公元十二世纪传入欧洲,此时的欧洲人根本没有“零”的概念,直到十六世纪后才意识到零的重要性,并开始应用。
如英文中“Zero”一词在1869才出现在字典里,到1872年才有了“nothing”的解释。
随后在12-13世纪,西方人将阿拉伯数字经伊斯兰教徒传入我国,但在此时的元朝同样没有被推广,直到十九世纪末才广泛使用。
那么话说回来,没有“零”,古代都是如何计算的?
首先,一切数字或符号的发明,都是出于实际的需要,都是实实在在产生的东西。所以以古时候的发展水平,很少用到“零”,因此它的诞生也是一种水到渠成的关系。
而且在不同古代文明中,都有各自的数字计算方法。
比如前面提到我国古代使用的“算筹”,就相当于一种数字的表达计算方式,使用“空位”来代替零。之后在元朝又诞生了“珠算”,在算盘中,同样有“空位”的概念,没有数值的那列算珠就相当于“零”。
古埃及的象形文字
再如古埃及的数字符号,个十百千....一直到十万,都有不同的符号表达。还有古罗马的罗马数字、古希腊的希腊字母,它们都有各自的数字符号,简单的算数根本用不上“零”。
象形文字表达数字“1023407”
不过没有“零”计算起来较为复杂倒是真的,还有记录繁琐不易识别等,这是与阿拉伯数字相比起来较为明显的缺点。
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