阿拉伯數(shù)字由0,1,2,3,4,5,6,7,8,9共十個計數(shù)符號組成。采取位值法,高位在左,低位在右,從左往右書寫。借助一些簡單的數(shù)學符號(小數(shù)點、負號、百分號等),這個系統(tǒng)可以明確的表示所有的有理數(shù)。為了表示極大或極小的數(shù)字,人們在阿拉伯數(shù)字的基礎上創(chuàng)造了科學記數(shù)法。
公元500年前后,隨著經(jīng)濟、種姓制度的興起和發(fā)展,印度次大陸西北部的旁遮普地區(qū)的數(shù)學一直處于領先地位。天文學家阿葉彼海特在簡化數(shù)字方面有了新的突破:他把數(shù)字記在一個個格子里,如果第一格里有一個符號,比如是一個代表1的圓點,那么第二格里的同樣圓點就表示十,而第三格里的圓點就代表一百。這樣,不僅是數(shù)字符號本身,而且是它們所在的位置次序也同樣擁有了重要意義。以后,印度的學者又引出了作為零的符號??梢赃@么說,這些符號和表示方法是阿拉伯數(shù)字的老祖先了。
公元3世紀,古印度的一位科學家巴格達發(fā)明了阿拉伯數(shù)字。最古的計數(shù)目大概至多到3,為了要設想“4”這個數(shù)字,就必須把2和2加起來,5是2加2加1,3這個數(shù)字是2加1得來的,大概較晚才出現(xiàn)了用手寫的五指表示5這個數(shù)字和用雙手的十指表示10這個數(shù)字。這個原則實際也是數(shù)學計算的基礎。羅馬的計數(shù)只有到Ⅴ(即5)的數(shù)字,Ⅹ(即10)以內的數(shù)字則由Ⅴ(5)和其它數(shù)字組合起來。Ⅹ是兩個Ⅴ的組合,同一數(shù)字符號根據(jù)它與其他數(shù)字符號位置關系而具有不同的量。這樣就開始有了數(shù)字位置的概念,在數(shù)學上這個重要的貢獻應歸于兩河流域的古代居民,后來古鳊人在這個基礎上加以改進,并發(fā)明了表達數(shù)字的1,2,3,4,5,6,7,8,9,0十個符號,這就成為記數(shù)的基礎。八世紀印度出現(xiàn)了有零的符號的最老的刻版記錄。當時稱零為首那。
大約700年前后,阿拉伯人征服了旁遮普地區(qū),他們吃驚地發(fā)現(xiàn):被征服地區(qū)的數(shù)學比他們先進。于是設法吸收這些數(shù)字。
771年,印度北部的數(shù)學家被抓到了阿拉伯的巴格達,被迫給當?shù)厝藗魇谛碌臄?shù)學符號和體系,以及印度式的計算方法(用的計算法)。由于印度數(shù)字和印度計數(shù)法既簡單又方便,其優(yōu)點遠遠超過了其他的計算法,阿拉伯的學者們很愿意學習這些先進知識,商人們也樂于采用這種方法去做生意。
后來,阿拉伯人把這種數(shù)字傳入西班牙。公元10世紀,又由教皇熱爾貝·奧里亞克傳到歐洲其他國家。公元1200年左右,歐洲的學者正式采用了這些符號和體系。至13世紀,在意大利比薩的數(shù)學家費婆拿契的倡導下,普通歐洲人也開始采用阿拉伯數(shù)字,15世紀時這種現(xiàn)象已相當普遍。那時的阿拉伯數(shù)字的形狀與現(xiàn)代的阿拉伯數(shù)字尚不完全相同,只是比較接近而已,為使它們變成1、2、3、4、5、6、7、8、9、0的書寫方式,又有許多數(shù)學家花費了不少心血。
瓜廖爾石碑876年
印度數(shù)碼中表示零的“點號”逐漸演變?yōu)閳A,也就是“0”這一演變過程最遲完成于九世紀。印度876年出土的瓜廖爾石碑見證這一過程。該石碑上有記載無誤的“0”,用圓圈表示零,是數(shù)學史的一大發(fā)明?!?”的出現(xiàn)是數(shù)學史上一大創(chuàng)造?!?”一直被人們稱為阿拉伯數(shù)字,其實,它的誕生地卻是在古代印度,它的起源深受佛教大乘空宗的影響。大乘空宗流行于公元三至六世紀的古代印度。恰正是在它流行后期,在印度產(chǎn)生了新的整數(shù)的十進位值制記數(shù)法,規(guī)定出十個數(shù)字的符號。以前計算到十數(shù)時空位加一點。用“.”表示,這時發(fā)明了“0”來代替。“0”的梵文名稱為Sunya,漢語音譯為“舜若”,意譯為“空”。0乘以任何一個數(shù),都使這個數(shù)變成0。大乘空宗由印度龍樹及其弟子提婆所創(chuàng)立,強調“一切皆空”。0的這一特殊就反映了“一切皆空”這一命題所留下的痕跡。0是正數(shù)和負數(shù)的分界點,也是解析幾何中笛卡兒坐標軸上的原點。沒有0也就沒有原點,也就沒有了坐標系,幾何學大廈就會分崩離析。這種認識,同樣有可能受了大乘空宗的啟發(fā)。大乘空宗的“空”,在某種意義上也可以看做是原點,是佛教認識萬事萬物的根本出發(fā)點。大乘空宗認為,無論是正面的天堂還是反面的地獄,不管是天神或是魔鬼,都不免入相,脫離不了輪回之苦。天神享盡福報,照樣會墮入畜生道或餓鬼道,也有可能走向自己對立面而成為魔。大乘佛教說“空”道“有”,都強調不可執(zhí)著。這種說法與0的特殊在數(shù)學上表述,在哲學上有其相同之處。公元七世紀中葉,印度的記數(shù)法開始向西方傳播,公元八世紀末傳入阿拉伯國家。印度數(shù)字經(jīng)阿拉伯人改進后傳入歐洲,被稱為阿拉伯數(shù)字或印度——阿拉伯數(shù)字。
公元前2500年前后,古印度出現(xiàn)了一種稱為哈拉巴數(shù)碼的銘文記數(shù)法。到公元前后通行起兩種數(shù)碼:卡羅什奇數(shù)字和婆羅門數(shù)字。公元3世紀,印度科學家巴格達發(fā)明了阿拉伯數(shù)字。公元4世紀后阿拉伯數(shù)字中零的符號日益明確,使記數(shù)逐漸發(fā)展成十進位值制,例如公元8世紀后出現(xiàn)的德溫那格利數(shù)字。
大約公元9世紀,印度數(shù)字傳入阿拉伯地區(qū),從原來的婆羅門數(shù)字導出兩種阿拉伯數(shù)字:被中東的阿拉伯人使用的東阿拉伯數(shù)字和被西班牙的阿拉伯人使用的西阿拉伯數(shù)字。東阿拉伯數(shù)字和阿拉伯人使用的形式很相似,西阿拉伯數(shù)字后來發(fā)展成我們廣泛使用的形式。
阿拉伯數(shù)字筆畫簡單,書寫方便,加上使用十進位制便于運算,逐漸在各國流行起來,成為世界各國通用的數(shù)字。
阿拉伯數(shù)字在Unicode碼中的位置是048到057。
十個數(shù)字符號后來由阿拉伯人傳入歐洲,被歐洲人誤稱為阿拉伯數(shù)字。由于采用計數(shù)的十進位法,加上阿拉伯數(shù)字本身筆畫簡單,寫起來方便,看起來清楚,特別是用來筆算時,演算很便利。因此隨著歷史的發(fā)展,阿拉伯數(shù)字逐漸在各國流行起來,成為世界各國通用的數(shù)字。
公元8世紀左右,印度數(shù)字(即阿拉伯數(shù)字)隨著佛學東漸曾傳入過中國,但并未被當時的中文書寫系統(tǒng)所接納。大約在公元13到14世紀之間,阿拉伯數(shù)字由伊斯蘭教徒帶入中國,亦未成功。明末清初,中國學者開始大量翻譯西方的數(shù)學著作,但是書中的阿拉伯數(shù)字都被翻學譯為漢字數(shù)字。阿拉伯數(shù)字在中國最早使用是在清光緒元年(1875年),原始版本《筆算數(shù)學》對引進的阿拉伯數(shù)字作了介紹以及使用。
阿拉伯數(shù)字容易通過改變小數(shù)點位置而產(chǎn)生變化。所以在特殊場合(如銀行)不能完全替代大寫的漢字數(shù)字。
在科技書刊中,阿拉伯數(shù)字因其“筆畫簡單、結構科學、形象清晰、組數(shù)簡短”等特點,有著很高的使用頻率,其用法是否正確及規(guī)范,直接關系到科技期刊的質量。
阿拉伯數(shù)字使用的場合
科技書刊阿拉伯數(shù)字使用的總體原則是:凡是可以使用阿拉伯數(shù)字,且又很得體的地方,均應使用阿拉伯數(shù)字。 [4] 主要使用場合有:
(1)物理量量值。物理量量值必須使用阿拉伯數(shù)字,且數(shù)字后的計量單位必須使用我國法定計量單位,如:3 kg、45 m、2 min 等。
(2)公元世紀、年代、年、月、日、時刻。如:20 世紀 90 年代、2005 年 12 月 12 日、16時 15 分等。
(3)計數(shù)單位前的數(shù)字。計數(shù)單位前大于 10 的數(shù)字必須使用阿拉伯數(shù)字,整數(shù) 1~10,凡是可以使用阿拉伯數(shù)字,且又很得體的地方,也應該用阿拉伯數(shù)字。如:12 支鉛筆、4 根管子、1 朵花等。
(4)計數(shù)的數(shù)字。不論是圖表還是記述性文字中,計數(shù)的數(shù)字都必須用阿拉伯數(shù)字,包括整數(shù)、小數(shù)、百分數(shù)、比例等。
(5)型號、編號、序號、代號等。科技論文中經(jīng)常出現(xiàn)儀器型號、樣品編號、標準號等,這些都應使用阿拉伯數(shù)字,序數(shù)詞前經(jīng)常帶有“第”字。如:ML 1332 檢測儀、GB 18745、第8 小組等。
2. 阿拉伯數(shù)字書寫規(guī)則
(1)純小數(shù)小數(shù)點前的“0”不能省略。不論是敘述性文字或圖表中,純小數(shù)小數(shù)點前的“0”都不能省略,不能出現(xiàn)諸如“.27、.39”等格式的數(shù)字。
(2)阿拉伯數(shù)字不能與除“萬”、“億”及 SI 詞頭中文符號外的漢字數(shù)詞連用。如:“一千三百萬”可以改寫成“1 300 萬”,但不能寫成“1 千 3 百萬”。
(3)4 位或 4 位以上的數(shù)字,在書寫時采用三位分節(jié)法。