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古埃及未被熟知五大科技:使用分数能解方程

西班牙《趣味》月刊7月号发表文章称,在珍藏着古埃及文物的大英博物馆中,你甚至能在玻璃柜里发现一个人造的脚趾。这个用来安装在残疾人身上的矫形器已经有2000多年的历史了,它和其他藏品一起向世人展现着古埃及灿烂的医学文明。

文章称,虽然技术、医学和科学虽然都是后来才出现的词汇,但是尼罗河儿女早已了解其中深意,就连欧洲文明的发源地——古希腊都曾从古埃及文明当中汲取过养分。专家一致认为古埃及文明是第一个在多个领域都达到很高造诣的文明。

一、古埃及是第一个拥有专业医生的国家

精神病专家、研究消化系统和心脏功能的专家、能够实施脑部环锯术的专家……无论患者身体哪个部位出现问题,古埃及都有专门的医生能够治疗。可以说古埃及在医学领域的成就在很大程度上基于专业细分。

这些古埃及医生留下的专业著作为后来人展现了其精湛的医疗技艺,其中最著名就算是埃德温·史密斯纸草文稿了。这份纸草文稿是考古学家埃德温·史密斯1862年在埃及的卢克索从一名古董商手中买到了这份纸草文稿,后于1920年被翻译成英文。它对48种常见意外创伤——其中包括战争创伤——及其处理方法进行了详细的阐述,例如颅内损伤、骨折、脱臼等。无从考证的作者以科学的视角,有条有理地对这些意外创伤进行了介绍和分析。

在埃德温·史密斯纸草文稿中,作者将疾病分为三种:需要治疗的病痛、需要控制的病痛、无需或无法治疗的病痛。作者的专业性如此之高,令当代人也为之啧啧称奇。例如,对于头部和脊椎创伤,作者建议保持受伤部位静止不动,甚至还掌握了头盖骨缝合术。这是人类历史上第一部涉及大脑,并且详细介绍了大脑解剖的专业著作。

二、伊姆霍特普是尼罗河的“达·芬奇”

考古学家在挖掘古埃及第三王朝第二代法老左塞的木乃伊时意外地发现,宰相伊姆霍特普的名字赫然与法老齐平。事实上,伊姆霍特普的功绩也配得上这一荣誉,他在历史上的地位绝不逊于其辅佐的左塞法老。伊姆霍特普的影响力甚至辐射到古希腊,一直被视为古希腊神话中“医神”阿斯克勒庇俄斯的真身。很多人都认为他就是埃德温·史密斯纸草文稿中所阐述的医学理论的创始人。此外,他还在建筑领域颇有建树,是古埃及第一座梯形金字塔的设计者。伊姆霍特普将古埃及文明向前推进了一大步,他之于古埃及文明的影响就如同达·芬奇之于欧洲文明的影响。

三、7个房间、7只猫、7只老鼠、7根麦穗和7粒粮食

早在公元前3300前,法老时代尚未开始的时候,古埃及人就掌握了复杂的算术。随着纳尔迈法老统一上下埃及,古埃及的数学又取得了更大发展。负责治理国家的政府工作人员——书记员必须解决很多复杂的实用数学问题,例如不同工作所需的具体人数、修建房屋所需的砖块数量、分配给各个群体的食物数量等。要解决这些实际生活中的问题,就必须进行数学运算。

于是古埃及人创造了一种十进制,用来计算较大的数字,还创造了能够表示从1之1万的数字的象形符号。古埃及人熟练掌握了加减法运算,但是对乘除法运算的认识还比较粗浅。不过他们已经可以使用分数,甚至能够解方程。

有关古埃及数学发展的莱因德纸草文稿成书于公元前1650年左右,被分为三部分,其中两部分藏在大英博物馆,一部分藏在布鲁克林博物馆。这份纸草文稿是反映古埃及数学文明的最佳证据,其中内容已经涉及三角学的基础理论,并且说明古埃及人已经对未知数有了概念。作者是古埃及的一位名叫阿梅斯的书记员,他将数学知识融入日常生活当中,经常用面包和啤酒等作为实例来解释数学原理。

莱因德纸草文稿中还出现了趣味数学问题。例如,有7个房间,每个房间里有7只猫,每只猫能抓7只老鼠,每只老鼠能吃7根麦穗,每根麦穗产7粒粮食,问能有多少粒粮食?答案是16807粒。

然而,埃及学家发现,由于监管者无人监管,在拉美西斯时代,有些书记员会在计算粮食数量的过程中减去零头,通过这种方式中饱私囊。数学在某些无视法纪的人手中变成了贪污腐败的工具。

四、土地分割推动几何学发展

古埃及一直是一片多事之地,在饱经战乱的同时,耕地也在干旱的侵蚀下逐渐沙化。因此精确丈量耕地面积对古埃及人而言变得十分重要。古希腊历史学家希罗多德认为几何学的创立发生在公元前2000年的塞索斯特里斯法老统治时期。希罗多德称古埃及的几何学家为“结绳记数的人”,形象地说明他们是通过在绳子上打结来记录数字的。绳子可以形成几何学当中的两种基本线条:直线和曲线。希罗多德认为,几何学的诞生也源于实际生活中的需要。

当时塞索斯特里斯法老将正方形的耕地分给所有臣民,每块土地都需要根据面积交租。于是法老的工作人员就必须准确地计算出土地的面积,并且要考虑到尼罗河发洪水时可能淹没部分耕地这个因素。如果耕地被洪水淹没,耕种者就可以少交租,这就迫使工作人员不得不重新计算土地面积。

最能充分体现古埃及人对几何学的纯熟运用的就是金字塔的建造。莫斯科纸草文稿当中就提出如何计算一个底面为四边形的截锥体的体积的问题。此外,古埃及人还很清楚等边三角形的特性。依靠结绳计数的古埃及人发现,将3根特定长度的绳子拼成一个三角形,就是一个正三角形。或许古希腊数学家毕达哥拉斯就是从古埃及的几何学当中获得灵感,才发现了勾股定理。不过古埃及文明和古希腊文明的最大区别就在于:古埃及人的兴趣在于实际生活,在他们的纸草文稿中只有需要解决的问题;而古希腊人善于总结,能够在具体问题的基础上得出通用的公式。

五、精确的历法

尼罗河文明在科学领域的另一项伟大成就在于,通过天文观测制定了精确的历法。如此饱含智慧的历法在当时是史无前例的。这项成果要得益于古埃及人很早就开始对天文学展开研究。而他们之所以对天文感兴趣,主要是因为确切了解尼罗河每年在什么时候洪水泛滥对农耕至关重要。

最初古埃及的历法是太阴历,一年分为3个季节,一个季节包括4个月,每个季节都与农作物的生长、播种和收获相符。太阴历一年共有354天,每3年额外增加一个月。但是随着古埃及的发展,这种太阴历愈发显得落后,亟需一种更精确的历法取而代之。于是在观察天狼星位置的基础上制定的新历法诞生了。

5000多年前,古埃及的天文学家发现,这颗恒星在每年夏季都会消失70天,而在其再次重新的同时,尼罗河水位都会迅速上升。因此天文学家将天狼星再次现身的这一天作为新历法中一年的第一天,并将新历法称为“民用历法”。民用历法一年有12个月,每个月30天,另有额外的5天在年末,分别对应5位神的生辰。每个月有3周,每周10天,每天24小时。这部历法在当时可谓完美无缺,目前被普遍视为公历的起源。

文章称,虽然随着波斯人和古希腊人的入侵,法老王朝逐渐走向衰亡,但是古埃及的科学成就得到了传承和发展,为很多文明都提供了养料。即便是到了今天,古埃及的科学成就也在影响着我们。这些科学瑰宝并没有深埋于茫茫的沙海之中,而是继续散发着耀眼的光辉

阿波罗网责任编辑:夏雨荷 来源: 参考信息网 转载请注明作者、出处並保持完整。

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