莎草紙是將一種生長於尼羅河畔濕地,名為紙莎草的植物切為薄片,交相重疊並強力壓平後製成的紙。古埃及人寫在莎草紙上的手稿被保存了下來,而其中與數學相關的有名文件是在底比斯廢墟發現的《萊因德紙草書》(Rhind Papyrus)。這部著作是英國的埃及研究學者亨利.萊因德(Henry Rhind)於1858 年發現的。
這部手稿也由於學者對埃及古文字的研究愈來愈精進,而得以解譯出來。原來這部《萊因德紙草書》是古埃及的學術紀錄,與數學相關的部分是三千六百年前,西克索王朝時代的知名僧侶阿美斯(Ahmes)所著。手稿內容據說描寫的是距當時至少一千年前的事,可見埃及早在四千多年前的上古時代便開始研究數學了。
埃及古代數學嚇死人,因為解法超麻煩
根據《萊因德紙草書》的記載,埃及人很早就知道分數了,但當時的分數並不是現在我們所用的分數,埃及人的分數,由於分子都是1,所以只需寫上分母的數字,然後在其上標上小黑點來表示。
例如:
《萊因德紙草書》中出現的分數問題是什麼樣的類型呢?其實是如「2除以5是多少?」、「2除以7是多少?」之類的問題,針對這些問題,我們可以立即答出2/5及2/7,但埃及人為了將分子以1表示,得先費心的把2/5分解為1/3+1/15,2/7分解為1/4+1/28,然後以先前提及的符號書寫這些數字。這類分數分解法的問題,除了以上的例子之外,還有2/9、2/11、2/15、2/21、……,分子為2、分母為99以下的分數,全都分解為分子為1的分數之和,請看以下的實例說明。
2/13=1/8+1/52+1/104 2/29=1/24+1/58+1/174+1/232
但是,文獻中並沒說明求證的方法及理由。
以今日方便的數學計算法,就能輕易解答這些數學題目,但古埃及人卻以極為不便的數字,進行這樣的數字研究,真是嚇死人的大工程。
作者介紹|笹部貞市郎
1887年(明治20年)生於日本岡山縣手莊村(之後併入岡山縣高粱市),因為家庭經濟因素無法繼續升學,因此只受過八年的「尋常高等小學」正規教育。後來努力自學不輟,陸續取得小學教師、中學教師的資格,終生以數學教育為職志。
除了獨自編撰《問題解析法辭典》等各類數學辭典之外,於二次大戰前,還在東京創立了「武藏學院」補習班。二次大戰結束後,在故鄉岡山縣創立「手莊學院」,又在東京設立了「聖文社」出版社。東京的武藏學院在日本戰敗後也隨之解散,而手莊學院因受到岡山縣的支援持續經營,成為現在的岡山縣立川上農業高等學校。
本文經授權選摘自大是文化《茶水間的數學》(原標題:由象形文字演變而來──埃及)
責任編輯/林安儒