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第17章 科学技术成就(1)

数学——六十进位制的发明

考古学家在美索不达米亚大约挖掘出50万块刻有楔形文字的泥书版。通过对这些浩瀚的泥版的研究,最后认定有将近400块与数学问题有很大联系。这些泥版表明,在很早的时期,巴比伦人就有了计算能力,而且非常高超。

苏美尔人是世界上六十进位制的发明者。古埃及人使用的是十进制。原始时代,人们使用手指计算数字,但由于有局限,每次数到十都要重新数,慢慢就产生了十进制。聪明的苏美尔人在此基础上,想出了一个好的办法,即在计算数字时把5个手指和一年中的12个月份数巧妙地结合起来,5乘以12等于60,因此产生了六十进位制。希腊人、欧洲人直到16世纪才将这一方法运用到数学计算。一直到现在,60进位制仍被人们广泛地应用于角度、时间等计算上。

后来巴比伦人不再单独使用六十进位制,而是把它和十进制结合起来使用,这样大大方便了计算,也提高了计算水平。在计数时,他们只需记下3个符号——1、10和100。这一记法,有时采用十进制,有时采用六十进位制,容易造成混乱,但是由于巴比伦人把同一数字符号根据它与其他数字符号位置关系而确定不同的量,因而产生了数字位值的概念。这对数学发展起到了很大作用,作出了不可磨灭的贡献。

公元前2500年前,苏美尔人就已经掌握了算术四则运算的演算方法。制定了乘法表、倒数表、平方表、立方表。人们发现,在许多泥版中都有一次和二次方程的问题,难道在那时苏美尔人就已经掌握了解答这些问题的方法?答案是肯定的,他们解二次方程的过程与今天的演算方法一样,都是使用配方法、公式法。他们还讨论了某些三次方程和含多个未知量的线性方程组问题。除此之外,由于贸易的需要,巴比伦人制定了重量、长度、体积、面积、货币等计算单位。可以说,巴比伦人是古代最有成就的数学家。

巴比伦人的几何学丝毫不逊于代数成就。由于经常丈量土地,实践出真知,巴比伦人掌握了相关的几何知识。他们会把不规则的土地划分成长方形、梯形、三角形来计算土地面积。他们把圆周分成360份,这种划分直到今天还在沿用,堪称巴比伦人为世界文明做出的重大贡献。他们掌握了毕达哥拉斯定理,求得圆周和直径的比率值。此外,他们可能已经懂得了三角形相似的原理,以及计算规则多边形的面积及其与边长的比率。从亚述巴尼拔图书馆出土的泥版文书中,人们发现了公元前2000年用于几何练习的泥版碎片。

巴比伦几何学中常常渗透代数知识。比如,在平行于直角三角形一条边的横截线问题上就引出了二次方程,讨论棱锥的平头截体的体积时又出现了三次方程,可谓是代数、几何交叉进行。古巴比伦的数学成就在当时已经达到了很高的水平,这些成就是在巴比伦人的实践中积累和总结出来的,唯一不足的是缺少理论上的依据。

医学——世界上第一部医典

苏美尔的医学成就也很大,可以说是医学的发源地。在4000多年前,乌尔第三王朝时,人们就编写了一套系统的医典,具有很大的使用价值。在乌尔医典出现之前,美索不达米亚地区就出现了许多零散的医学文献、处方等等,上面记录了各种药方,而且这些药方是用各种生物和矿物制成的。在保存至今的800多块残存泥版中详细记录了各种疾病的症状以及治疗方法。从现代医学角度来说,还是比较正确的,比如,虱子会传播疾病。

古代美索不达米亚的医生甚至还能诊断各种精神病。他们对药物比较熟悉,了解其用途和功效,并常常能对症下药。医生开处方时会非常详细,一份用楔形文字写在陶片上的医疗摘要,就是一个典型的例子。在这上面,医生清楚地写明了病名、药名和用法。当时用药主要分为三类,第一类是植物的花、叶、果、皮、根;第二类是动物的各部和各脏器官;第三类是矿物类,比如盐、铜、铁、硫磺等。这些药物经过精心加工,磨合,制成各种药剂,按照不同的服药方法,分为内服、外敷、吸剂、熏剂等。

公元前14世纪,赫梯国王曾聘请巴比伦医生前去看病。大约公元前3000年,医学的萌芽产生了。到了汉谟拉比时期,在一定程度上,医学从祭司的掌控下脱离出来,开始出现职业医生。据《汉谟拉比法典》记载,当时的医生已经能做外科手术,法典还规定了医生的酬金和处罚。其中是这样规定的:如果奴隶死亡或者成为盲人,那么误诊的医生需要赔偿奴隶全部或者一半的奴隶身价。如果绅士死亡或者成为盲人,那么误诊的医生只能用自己的双手作为赔偿。可以说,《汉谟拉比法典》是世界上第一部医学立法。

当时,美索不达米亚的医生分成两种。一种是巫医,他们主要靠装神弄鬼的巫术来驱除疾病;另外一种是阿苏,他们主要靠药物和器械治病救人。

由于医学的不发达,很多人往往有病不去治疗,而是相信术士和巫师,这在一定程度上也阻碍了医学的发展。他们认为,人之所以会得病,是因为鬼怪上身,因此必须要借助巫术、祈祷来驱除。在巴比伦的后期,发展到用符法来治病。主神马尔都克被人们视为巴比伦的医神,善治百病,在巴比伦出土的陶片中存在大量相关的咒语。由此可见,这种治疗方法在当时非常普遍。

医生在当时社会地位并不是很高,最多属于中层。在出土的泥版文书中,他们和占卜者、旅店老板和面包师属于同一个等级。当然,也有不少医生凭借自己精湛的医术走进宫廷,成为一名御医,从而获得极高的地位。这些御医专门为国王、王后和达官贵人服务,成为他们贴身的医师。有时,他们也会被派往外国去给外国元首治病,成为文明交往的使者。亚述时期,宫廷御医有了专门的管理机构,负责人是全国最有威望、医术最精湛的医生,称为马什马图或阿希布。

天文学——阴历的创立

公元前1000多年,巴比伦就有了金星出没的记录。巴比伦人之所以研究天文,是为了解答人类未来的前途问题。巴比伦人把深邃的星空看得非常神秘,他们认为每颗星都代表一个神,这些神与人们息息相关。木星是玛杜克,水星是纳布,火星是奈格尔,太阳是沙马什,月亮是塞恩……每天每时都有相应的星神主事,运行一切。随后,人们在观察天象的过程中,逐渐出现了星象家。

这些星象家主要由祭司们组成。这是因为当时很多天象观测工作是在寺庙中进行的,可以说是寺庙中的一种活动。最早的天文台也在寺庙,就是寺庙中的塔台。人们认为天象的变化与人世间的事情密切相关,可以从天文现象卜知人世的未来。另外,由于战争和自然灾害频繁发生,生命难以保障,在灾难面前,生命很脆弱,于是人们就通过观测天象来占卜自己的命运,客观上也推动了天文学的发展。

巴比伦人的天文知识比古埃及人更为先进和精确。早在4000年前,古代两河流域的居民就能把恒星与行星区别开来,并留下了对金星、火星、木星运动轨迹的观察。美索不达米亚人将看到的天上星星绘成星座图。现存最古老的天文学文献是星盘。这些星盘是用泥版制成,上面有3个同心圆,被12条线等分为36部分,每个部分有一个星座的名字和一些数字。很明显这是一幅天文图,并且与黄道十二宫的起源有关。其实在很早的时候,他们就注意到太阳沿黄道运动,月亮与另外五颗行星在黄道的南北移动。他们把一年分为12个月,把黄道分为十二个星座,每月太阳移动一宫,依次运行。为了能够更好地区分十二宫,他们还取了名字就如同现在常说的十二星座,比如天蝎座、狮子座、巨蟹座、双子座等。公元前4700年左右,巴比伦人制作了阴历,这要比埃及最早的历法还要早500年左右。该阴历把一年分为12个月,每月30天,时差加闰。除此之外,苏美尔人在观察天象时还发明了日晷,计时则使用水钟。

美索不达米亚人很早就有了方向的概念,把星空分成了星座,并通过观察太阳运动的轨迹形成了黄道面的概念,发现了在天空中运行的五大行星。在古巴比伦帝国时期,人们把黄道分为12宫,把1天分为12小时,1时分为60秒,1分分为60秒;将1周天分为360度,1度分为60角分,1角分分为60角秒。这些发明都被后人继承下来了,并且一直延续到现在。

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