真正的零,是印度人發(fā)明的。
大約在公元3 世紀,即中國魏晉名士“竹林七賢”活躍在歷史舞臺上的時期, 印度人開始在十進位數(shù)字當中使用“·”這個占位符。這個小圓點的作用等同于兩河流域楔形數(shù)字向左臥倒的A,也等同于瑪雅數(shù)字里的貝殼符號,還等同于中國數(shù)學家祖沖之使用的“初”、僧一行使用的“空”、蔡元定使用的“□”、郭守敬使用的“○”。也就是說,它并非真正的零,但可以當零來用。
古印度學者婆羅摩笈多(Brahmagupta,約公元598 年—660 年)在公元628 年寫成《婆羅摩修正體系》一書,曾經(jīng)給出零的定義,并規(guī)定了零參與計算的幾條規(guī)則:“零是沒有;零加零還是零;任何數(shù)加減零,該數(shù)不變;零乘以任何數(shù), 積為零;零除以任何數(shù),商為零。”
這幾條簡單的定義和規(guī)則足以證明,至少在千余年前,印度已經(jīng)孕育出“零是數(shù)字”的思想。
公元876 年,印度北部的瓜廖爾(Gwalior)地區(qū)樹立起一塊石碑,碑文大意是說:這個地區(qū)的人民在神廟旁邊建造了一座花園,護法神每天可以從花園里采摘50 朵花,花園寬度是187 個哈斯塔斯(英文通譯hastas,古印度長度單位),長度是270 個哈斯塔斯。50、270、187,石碑上這三個數(shù)字的寫法基本接近現(xiàn)在通行的阿拉伯數(shù)字,其中2 和7 刻得圓潤流暢,仿佛草書,0 則是一個小小的○
瓜廖爾石碑上的阿拉伯數(shù)字:270
婆羅摩笈多的著作和瓜廖爾的石碑足以證明,到公元9 世紀,印度不僅形成了“零是數(shù)字”的觀念,也奠定了阿拉伯數(shù)字的雛形。
阿拉伯數(shù)字是印度人發(fā)明的,在9 世紀被波斯數(shù)學家和天文學家阿爾·花拉子米(Al Khwarizmi,約公元780 年—850 年,又譯作阿爾·花拉子密、阿爾·花剌子模)寫進《代數(shù)學》一書。公元13 世紀,意大利數(shù)學家斐波那契(Fibonacci, 1175 年—1250 年)從其他數(shù)學家手中學會了那些阿拉伯數(shù)字(實際上是印度數(shù)字) 的寫法,將其傳播到西方世界。大約13—14 世紀,這些數(shù)字符號又從西方世界傳播到中國。
阿爾·花拉子米和斐波那契都是推廣阿拉伯數(shù)字的大功臣,但他們對零的認識卻遠遠落后于同時期甚至更早時期的印度學者。
花拉子米并不認為零是一個數(shù)字,他記錄來自印度的10 個數(shù)字符號:1、2、3、4、5、6、7、8、9、0。對于這個0,他的解釋是:“這個小圓圈不是任何數(shù)字, 它被用來告訴人們,它所在的數(shù)位是空的?!焙苊黠@,花拉子米僅僅將0 當成一個占位符,不能獨立進入運算。
斐波那契著有《計算之書》,在該書里他這樣介紹阿拉伯數(shù)字:“9、8、7、6、5、4、3、2、1,這是來自印度的九個數(shù)碼,加上阿拉伯稱為零的那個符號0, 任何數(shù)都能表示出來?!笨梢娫陟巢瞧跣哪恐?,0 仍是符號,而不是數(shù)字。
我們千萬不要笑話花拉子米和斐波那契,實際上,將零當成數(shù)字,需要高度的抽象思維,必須從思想上產(chǎn)生翻天覆地的變化。1、2、3、4,或者0.1、0.2、0.3、0.4,甚至包括-1、-2、-3、-4,這些正整數(shù)、小數(shù)和負整數(shù),都能在現(xiàn)實世界找到對應(yīng)的東西。1 可以是一只羊,0.1 可以是一只羊的十分之一,-1 可以是你要償還別人一只羊??墒? 呢?它有對應(yīng)的東西嗎?
只有脫離具象思維,只有跨出“抽象性”的關(guān)鍵一步,只有把對數(shù)字的感知控制在邏輯和冥想的范疇,只有扔掉“每個數(shù)字都應(yīng)該有意義”的本能想法,才有可能認為0 是數(shù)字,才會打開代數(shù)學的大門,才有機會讓數(shù)學從統(tǒng)計工具的泥潭里拔出腿來,飛躍九天,發(fā)展成一門高度抽象卻又破迷開悟的形式科學。而印度的宗教傳統(tǒng)和思維習慣恰恰在“冥想”上頗具優(yōu)勢,也許這才是印度人得以發(fā)明零這個數(shù)字的真正原因。