中國古籍里并不是沒有零,只不過那些零的含義與數字無關。其實,不單是古代中國沒有數字零,古希臘、古羅馬和古埃及也沒有數字零。沒有零,先民們如何計算?如何進位?如何表示幾十、幾百、幾千、幾萬呢?
零作為數字的歷史很短,宋朝數學里沒有零,元朝和明朝數學里也沒有零。小說家施耐庵生活在元末明初,他寫《水滸傳》,寫到梁山泊好漢人數,通常是“一百八人”或者“一百八員”。
例如該書第七十回,宋江先打東平府,再打東昌府,回到山寨,對眾弟兄說:“共聚得一百八員頭領,心中甚喜。”
再比如第七十一回,宋江率領大家在忠義堂對天盟誓,誓詞是這么說的:“宋江鄙猥小吏,無學無能,荷天地之蓋載,感日月之照臨,聚弟兄于梁山,結英雄于水泊,共一百八人……”
近現代說書人演繹《水滸傳》,張口閉口“一百零八條好漢”,這其實是清朝以后才有的說法,清朝以前只能是“一百八條好漢”,沒那個“零”。20 世紀初,考古人員在甘肅敦煌千佛洞發現了唐朝數學文獻《立成算經》,里面記錄錢幣數字108文,也是寫成“百八文”,而不是“一百零八文”。
其實,中國古籍里并不是沒有零,只不過那些零的含義與數字無關。它們有時是“凋零”的零,有時是“零散”的零,有時是“掛零”的零,就是沒有“一減一等于零,零加零還是零”的意思。
其實,不單是古代中國沒有數字零,古希臘、古羅馬和古埃及也沒有數字零。在任何一個古典文明時代,一切數學概念和數學技能都是因為實際需要才被發明出來的。而零在很長時期內都沒有被發明的必要。
什么是零?也即空無所有。數字被用來描述實有,虛空之物不需要數字,這是古人非常樸素的想法。但是,沒有零,先民們如何計算?如何進位?如何表示幾十、幾百、幾千、幾萬呢?
早期文明的數字符號告訴我們,即使沒有零一樣可以表示數字,而且可以表示很大的數字,只不過表示方法要復雜一些。
以古埃及數字為例:1 的符號是一豎,像一根棍子;2 的符號是兩豎,像兩根棍子……以此類推。到了10,符號變成一道拱形好像字母n。11 就是一道拱加一豎,12 是一道拱加兩豎,13 是一道拱加三豎……到了20,用兩道拱來表示,30 是三道拱,40 是四道拱……100 呢?被寫成一個曲里拐彎的符號,仿佛缺了左下角的8,又仿佛是頭朝上的小蝌蚪。
比100 還要大的數字,古埃及人也能寫出來,例如1000像一支火炬,1 萬像一根手指,10 萬是一只神鳥,100 萬是一個單膝跪地、雙手投降、仿佛被這個巨大數字嚇怕了的人。
古希臘和古羅馬則用字母表示數字。在古希臘,1 寫成Α,2 寫成Β,3 寫成Γ,4 寫成?,5 是Ε,6 是F,7 是Ζ,8 是Η,9 是θ,10 是Ι,11 是ΙΑ,12 是ΙΒ,13 是ΙΓ,14 是Ι?……20 寫成Κ,21 寫成ΚΑ,22 寫 成ΚΒ,23 寫 成ΚΓ,100 寫成Ρ。如果想寫108,那就是ΡΗ,中間不需要一個表示零的符號。
相對而言,我們對古羅馬數字更加熟悉。在一些鐘表上,從1 點鐘到12 點鐘分別用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ來表示。而那些稍大一些的數,會被寫成不同的字母或者字母組合,例如50 是L,100 是C,500 是D。古羅馬人想記錄一個數字,先看這個數能不能對應一個現成的字母,如果不能,就把它分解成幾個字母。
比如,要寫100,用一個字母C 就行。要寫200,就得寫成CC。寫230 呢?因為230 等于100+100+30,而30又等于10+10+10,100的對應字母是C,10 的對應字母是X,所以230 被記作CCXXX。
像這樣的數字系統,記錄繁瑣、識別易錯,計算時更加令人頭疼,但自始至終都不需要有零參與。
那么,數字零最初產生在哪里?
雖然零的誕生地在歷史和數學圈子里備受爭議,但印度是最有可能的。雖然在美索不達米亞、中國和瑪雅文化中,零的概念是可見的,但數字的價值最初是在古代印度文字中被確定的。第一個包含數字零的文字是在《巴克沙利稿本》中發現的,這是一本印度商人的算術手冊,可以追溯到公元4 至5世紀。考古學家發現,這份寫在樺樹皮上的古代手稿,在數字下面有圓點,這些數字被認為是已知的第一個使用0 作為數字的值。
與之前美索不達米亞使用的“0”相比,這份手稿并沒有將圓點用作空值的占位符,而是作為它自己的數字。致力于研究印度零的概念發展基金會秘書長彼得·戈茨提出了這樣一個假設:數學上的零可能起源于同時期的空性哲學。這是佛教教義的核心概念,對印度人的生活至關重要。印度數學家布拉馬古塔將這一哲學具體化為“零”的數學原理。公元628年,他的學說第一次定義了零及其數學運算。
然而,值得注意的是,布拉馬古塔的貢獻大約是在《巴克沙利稿本》之后500 年。這也表明,雖然布拉馬古塔是第一個定義零的人,但他遠不是第一個發現零原則的人。不管怎樣,很明顯印度最有可能是數字零的地理來源的第一候選者。