张 彦 梁清华
谈起进位制,我们比较习惯于十进位制,这也是世界上普遍采用的一种进位制,它是由印度人发明的. 其实,在人类历史的发展过程中,由于人们生产和生活的需要,除目前世界上普遍采用的十进制外,还产生和应用过多种进位制,例如:二进位制、五进位制、十二进位制、十六进位制、二十进位制、六十进位制.
二进位制目前已被广泛用于计算机运算中,其实它是一种人类最古老的记数方法. 在中国最古老的哲学著作《周易》“八卦”图中,我们可以看出二进制的原始痕迹,德国数学家莱布尼兹(1646—1716)首先用二进制表示了自然数.
五进位制目前在波利尼亚群岛上的居民还在应用. 据考证,它由人们的一只手的五个手指计算而产生. 从罗马数字的书写形式我们也可看到五进位制的迹象:1, 2, 3, 4, 5 分别用罗马数字表述为:Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ;6, 7, 8, 9, 10 分别用罗马数字表述为:Ⅵ, Ⅶ, Ⅷ, Ⅸ, Ⅹ,它每增到5 就会产生一个新的符号来表示:5 为Ⅴ,而不是ⅠⅠⅠⅠⅠ,10 为Ⅹ.
十二进位制在英语国家和地区曾被广泛应用,这一点我们从英语数词的表述可以明显看出来:从1至12,英语数词各不相同,大于12的数词则以1至12为词根加以表述. 同时我们也可从很多西方国家采用的“12件=1打,12便士=1先令”等现象看出来十二进制的应用.
十六进制则是我们比较熟悉的,如我国原来用的秤(俗称小两),16两=1斤;西方国家的16英两=1磅.
二十进制在有些国家和地区也曾使用过,它可能起源于人们用手指和脚趾记数而创造出来的. 这一点我们可从法语玵uatre-vingts表示4×20,玵uinze-vingts表示15×20的表述现象可以看出.
六十进制仍然在我们现在的日常生活中常常用到,如我们常用的钟表60秒=1分钟,60分钟=1小时. 再一点,我们几何学度量角时,把圆周360等分,1等份为1度,1度为60分,1分为60秒. 据考证,早在公元前2000年前后,巴比伦人继承了苏美尔人的文化,而苏美尔人产生用60作为进位制,即满“六十进一”,它可能起源于一年为12个月,一只手的手指数为5,而60=12×5,后来,随着通商贸易的发展,度量的标准化变得日益重要和必不可少,于是巴比伦人把“六十进制”发展成为一个相对完善的计数体系,促进了当时生产力的发展和满足了人们实际生活的需求. 如当时巴比伦人习惯于从一个大的单位开始,通过等分得出较小的单位,他们的物质重量单位先从“塔伦特”分成六十等份,得出“米纳”,“米纳”又分成六十等份得出“萨克尔”,“萨克尔”再分成六十等份得出“吉鲁”,用式子表示就是1塔伦特=60米纳,1米纳=60萨克尔,1萨克尔=60吉鲁. 巴比伦人的六十进制由大单位分到小单位的方法又伴随产生了分数,当时六十进制和分数在世界上大部分国家和地区得以应用. 把圆周360等分源于巴比伦人的这样一种设想:当时人们感到要画出一个等边三角形是非常容易的,最简单的方法就是把一根绳子分成相等的三份,然后折成一个三角形,这样形成的三角形即为等边三角形,人们把这样形成的角当作一个单位,然后把这一个单位六十等分就是我们所说的一“度”,然后再把一度“六十等分”就是我们所说的“分”,再把一分“六十等分”就是我们所说的“秒”. 六个等边三角形顶角可以拼成一个圆周,所以圆周为360度就不足为奇了.