Не позволяйте вчерашнему дню влиять на себя сегодня

Как вавилоняне считали до 60 с помощью рук и навсегда изменили математику

Древние вавилонские ученые

Древние вавилонские ученые тысячи лет назад разработали сложные математические системы, включая шестнадцатеричную систему счисления, которая до сих пор влияет на то, как мы измеряем время и углы.


Древним людям удалось создать высокоразвитые математические системы задолго до появления калькуляторов, компьютеров и даже бумаги, и один из наиболее влиятельных примеров можно найти в Месопотамии, где вавилоняне использовали шестнадцатеричную систему счисления, которая до сих пор влияет на повседневную жизнь спустя тысячи лет. Каждый раз, когда мы смотрим на часы, измеряем угол или говорим о градусах в круге, мы косвенно используем идеи, связанные с математикой, разработанной на древнем Ближнем Востоке.

Для большинства людей сегодня счет группами по десять кажется совершенно естественным, потому что у человека десять пальцев. Дети часто учатся основам арифметики, буквально считая на пальцах, и десятичная система стала доминирующей отчасти потому, что она так хорошо подходит человеческому телу. Вавилоняне же построили систему вокруг числа 60, что поднимает очевидный вопрос: если мы от природы считаем до 10 на пальцах, как же они пришли к счету до 60?

Одно из объяснений может быть буквально найдено в самой структуре кисти. Историки и математики часто указывают на традиционный метод счета, который до сих пор используется в некоторых частях мира. Вместо того чтобы считать сами пальцы, человек может использовать большой палец в качестве указательного и считать сегменты пальцев, или фаланги, на четырех пальцах одной руки. Поскольку каждый палец имеет три сегмента, одна рука может сосчитать до 12. Затем другая рука может отслеживать завершенные наборы по 12, поднимая пальцы по одному. Пять наборов по 12 дают 60.

Иллюстрация счета фаланг пальцев

Иллюстрация счета фаланг пальцев — традиционного метода подсчета пальцев, при котором большой палец используется для подсчета 12 сегментов пальцев на одной руке, а другая рука отслеживает полные наборы из 12 сегментов, что позволяет считать числа до 60 обеими руками (нажмите для увеличения).


Нет прямых доказательств того, что именно этот метод создал вавилонскую шестидесятиричную систему счисления, поэтому историки обычно описывают её как правдоподобную теорию, а не как подтверждённый факт. Тем не менее, эта идея удивительно хорошо согласуется с важностью числа 12 во многих культурах. Мы до сих пор делим год на 12 месяцев, многие предметы исторически считались десятками, а сами часы делятся на повторяющиеся группы, связанные с числами 12 и 60.

Вавилонская система не возникла внезапно или изолированно. Она развилась из более ранних шумерских традиций в Месопотамии, в регионе современного Ирака, где математика на протяжении веков становилась все более сложной. Археологи обнаружили глиняные таблички, свидетельствующие о том, что вавилонские писцы более трех тысяч лет назад работали с таблицами умножения, дробями, геометрией и задачами, подобными алгебре. Некоторые таблички даже содержат математические приближения, которые удивительно точны по современным меркам. Некоторые исследователи также указывают на вавилонские глиняные таблички, которые, по-видимому, содержат геометрические знания, связанные с теоремой Пифагора, более чем за тысячу лет до времен Пифагора , предполагая, что идеи, обычно связываемые с более поздней греческой математикой, могут иметь гораздо более древние корни в Месопотамии.

Вавилонский геометрический метод решения математических задач

Глиняная табличка IM67118 демонстрирует вавилонский геометрический метод решения математических задач, завершающийся результатом, аналогичным тому, что сейчас известно как теорема Пифагора.


Одна из причин, почему система с основанием 60 оказалась такой удобной, заключается в том, что 60 делится нацело на множество меньших чисел, включая 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20 и 30. По сравнению с десятичной системой, это значительно упрощает работу с дробями. В десятичной системе одна треть становится бесконечным повторяющимся числом 0,333333, тогда как в системе с основанием 60 ту же дробь можно представить гораздо аккуратнее. Для торговцев, строителей, землемеров и астрономов это упростило и сделало более практичными вычисления.

Астрономия играла важную роль в вавилонской науке, и наблюдения за небом, проводимые вавилонянами, пользовались большим уважением в древнем мире. Вавилонские ученые тщательно отслеживали движения небесных тел и фиксировали закономерности в течение длительных периодов времени, получая астрономические данные, которые впоследствии повлияли на греческих ученых и, через них, на европейские традиции. Их математические знания также сформировали практические виды деятельности, такие как измерение земель и раннее картографирование. Одним из сохранившихся примеров является вавилонская «Imago Mundi», часто описываемая как старейшая из известных карт мира, которая показывает, как древние месопотамцы пытались организовать и представить окружающий их мир тысячи лет назад.

Вавилонская карта мира

Вавилонская карта мира. © Попечители Британского музея


Эта длинная историческая цепочка помогает объяснить, почему современные часы по-прежнему содержат 60 секунд в минуте и 60 минут в часе. Подобное влияние проявляется и в геометрии, где окружность делится на 360 градусов. Поскольку 360 тесно связано с 60 и может быть разделено нацело многими способами, оно стало очень практичным для вычислений, связанных с углами, навигацией и астрономией.

Некоторые математические работы вавилонской эпохи до сих пор удивляют исследователей. Одна известная глиняная табличка, известная как YBC 7289, содержит приблизительное значение квадратного корня из 2, которое, несмотря на то, что было написано почти четыре тысячи лет назад, является точным с точностью до нескольких десятичных знаков. Учитывая доступные в то время инструменты, уровень точности поразителен.

Табличка YBC 7289, вавилонская глиняная табличка

Табличка YBC 7289, вавилонская глиняная табличка, датируемая примерно 1800–1600 годами до н.э., содержит удивительно точное приближение к квадратному корню из 2 и геометрические вычисления, относящиеся к равнобедренному треугольнику. Фото: Билл Кассельман / Вавилонская коллекция Йельского университета.


Их система письма также сильно отличалась от современной математики. Вавилонские числа записывались клинописью — письмом, созданным путем вдавливания клиновидных отметок во влажную глину тростниковым стилусом. Вместо тетрадей или бумажных архивов записи хранились на глиняных табличках, многие из которых сохранились благодаря тому, что пожары случайно закалили глину настолько, что она пролежала тысячи лет. По иронии судьбы, некоторые разрушительные события в итоге защитили ценные исторические записи, которые в противном случае могли бы полностью исчезнуть.

Ещё одна интересная деталь заключается в том, что ранняя вавилонская математика не включала ноль в том виде, в котором мы используем его сегодня. Писцы в конечном итоге разработали символы-заменители, чтобы уменьшить путаницу, но полное математическое понятие нуля как независимого числа возникло позже в других частях мира. Даже без современного нуля вавилонские математики всё же смогли выполнять очень сложные вычисления.

Древняя математика кажется чем-то далёким от повседневной жизни, однако следы вавилонской системы продолжают встречаться практически повсюду. Часы, карты, уроки геометрии, GPS-навигация и даже простые разговоры о времени до сих пор основаны на идеях, связанных с системой счисления, разработанной в Месопотамии тысячи лет назад. То, что начиналось как практический способ счёта и вычислений, в конечном итоге стало частью системы, которую люди во всём мире используют каждый день.