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2022-02-01《翻轉你的數學腦:數學如何改變我們的生活》 626 期

Author 作者 斯蒂芬・布伊斯曼(Stefan Buijsman)

埃及的麵包、啤酒和數字

古埃及時代,有兩個人正在考慮從事什麼行業。其中一人說他要作農夫,另外一個說:「不要,作一個文士。那才是謀生的好方法。農夫從早到晚都得工作,犁田、收割、維護灌溉系統等等,而文士只不過找個暖和的地方寫點什麼的。」第一個人說:「好吧,作農夫不是好主意;那蓋房子呢?」

你猜想得出接下來的故事。這個諷刺故事將各式各樣的職業都做了比較,每次的結論都是文士的工作最輕鬆。這個故事的寓意很清楚:「文士計算每個人都得繳的稅款,你忘不了他們的。」今天,這種工作的高下差異沒有那麼明顯,不過,稅務機關還是用到很多數學。

古埃及和美索不達米亞很相似。在那裡,數學家,也就是文士們,也在徵稅上扮演重要的角色。不過,不同之處在於我們對古埃及的情況知道的很少。在美索不達米亞,每個人都在泥版上寫字,我們發掘出來的泥版實際上沒有什麼損壞。而在埃及,他們寫在莎草紙上,這種東西很快就腐爛了。還有,古埃及人居住的地方現在還是大城市,像是開羅、亞歷山大等,使得古蹟的發掘比較困難。這就是為什麼只有六份古埃及的數學文本,他們都可追溯到中古王國時代(公元前2055 至1650 年)。我們對於吉薩(Giza)大金字塔建成的古王國(公元前2686 至2160 年)和新王國(公元前1550 至1069 年)知之甚少。

可是,埃及人不是在石頭上書寫象形文字嗎?那應該是可以完好保存的。沒錯,不過這上面只有關於國王和神明的故事。他們用了一種完全不同的書寫方式,稱為僧侶體(hieratic script),來保留所有的行政紀錄,那種書體的確包含數字。

古埃及僧侶體的數字


這些數字最早出現在書面文獻中大約是在公元前3200 年,差不多就是美索不達米亞人開始使用泥版的時候。埃及最早的文獻也是與行政相關的:人員、地點、貨品(含數量)的清單。有些還記錄了尼羅河的水位,可能也是為了計算稅款。因此,數字首先也是用來徵稅的,以及每年兩次清點糧食的庫存。如圖中顯示,埃及的數字系統和我們的有點相像,9之後有一個新的符號,99 之後又有一個……。唯一的差別是他們並沒有零(0)的符號,這個符號很晚才在印度出現。

埃及人也有分數的符號,以數字上加一個點表示。數字2 上面加個點就是現在,為了讓閱讀容易,我們在上面加個短橫,例如

對埃及人而言,分數是整數的相反(是2的相反)。但是像這樣的分數,並非7的相反,也不是一個整數。然而這種分數的確出現,但只出現在行政紀錄中。他們需要一個聰明的方法來處理這些比較複雜的分數,因此提出了一種方案:把這些分數寫成分子為1 的分數,例如可以寫成+,也就是。就算也可以寫成++,也就是。你自己另外找一個分數試試,看看有多困難。這就是為什麼埃及人把重要分數的寫法牢記在心。

他們的紀錄中用了很多這類的分數,尤其用來盤點麵包和啤酒的庫存,而這兩樣東西正是他們經濟的核心。那時候並沒有真正的貨幣;直到公元前390 年埃及開始向希臘招募兵員,才有硬幣,因為希臘人斷然拒絕接受以麵包和啤酒給付工資,並要求以希臘形式的銀幣支付。因此埃及人開始使用硬幣,並且發現貨幣實際上很有用。

希臘人來到之前,埃及人幾千年來都沒有使用貨幣,然而他們的經濟卻能順暢運轉。他們沒有用到貨幣就建造了金字塔,儘管那麼一大幫奴隸的故事是一個謎。建造金字塔的人是有正規薪水的工人。令人稱奇的是他們的工資是麵包和啤酒,有時候數量還是分數。曾經有整份工資清單出土,顯示出就算祭司的薪資也是以這種方式支付,例如每天就是大桶;關於的法則,只有一個例外就是3,可以用表示。這些啤酒並不是打算讓他們自己全部喝掉,而是用來交換其他物品。

這就是當時的情況。如果你需要一張床,你以其他物品換取你喜愛的床。你也可以靠和前任屋主交換物品來買房子。不過在埃及,以物易物不像在皮拉罕那樣隨意,因為埃及人懂得計數。物品的價格相當穩定,對於大件物品如一間房子或一頭牛,他們會找一位文士,文士會擬訂一份合同,記述此次交易,雙方事後也不至於有什麼抱怨。這就是為什麼文士和麵包與啤酒有關,工資清單和合同上都是這類東西。


書名│《翻轉你的數學腦:數學如何改變我們的生活》
作者│斯蒂芬・布伊斯曼(Stefan Buijsman)
譯者│ 胡守仁
出版社│時報出版
出版日期│ 2021 年10 月