
阿拉伯數字明明源自印度,為何這樣稱呼?
由印度十進位值、零與巴赫沙利手稿,追至花拉子米、976 年歐洲抄本和斐波那契,分清數碼名稱、字形和傳播證據。
香港人每日在價目表、交通時間和手機畫面看到的 0 至 9,通常叫「阿拉伯數字」。為何它們有印度起源?直接答案是:十進位值與零的重要數學發展來自印度,阿拉伯語算術及後來的拉丁語傳承把相關方法帶到歐洲;「阿拉伯」反映傳播路線,並不表示十個數碼由某位阿拉伯學者一次過發明。歐洲各地亦非同時採用同一字形和算法。聖安德魯斯大學的數學史專題指出,傳播從來不是一條沒有分支的直線。
要判斷一個「最早」說法是否可信,可以先拆開四件事:數值本身、寫出數值的符號、讓數碼按位置表示不同數量的規則,以及實際用它做算術的人。976 年的歐洲手稿已有印度衍生的數碼,斐波那契的《算盤書》則到 1202 年才問世;看見數碼和學會計算是不同證據,更不能將任何一個年份當成全歐洲普及的日期。
封面是原創、由 AI 輔助製作的歷史重構圖,並非傳世手稿、古代工場或人物會面的紀實照片。
「阿拉伯」是名稱還是發明地?
兩者不能畫上等號。印度數學傳統發展十進位值記法及關於零的運算規則;阿拉伯語學者在不同地方研究和闡釋印度計算法;歐洲讀者再透過手稿、翻譯、教學與商業接觸逐漸採用。歐洲語言中形成的「阿拉伯數字」說出了其中一段重要傳播路線,卻沒有把較早的印度歷史全部寫進名稱。稱它們為「印度—阿拉伯數字」可以補足這一點,但仍不能假設每個時代的字形都相同。
以 507 為例,這個數值不會因書寫工具改變而改變;5、0、7 卻是用來表達它的數碼。某份抄本的 5 未必長得像今日印刷體的 5,抄寫員也可能以文字、計算板或其他符號表達相同數量。研究者需要分清「看見一組符號」和「知道抄寫員按哪套算法計算」。一張現代字形對照圖不能代替有年代、地點和用途的原始材料。
這亦解釋了為何同一地區可以同時有幾種算法。聖安德魯斯大學的綜述記錄了阿拉伯語世界曾並用手指計算、字母或六十進位表示,以及印度衍生的十進方法。一部新教材出版,並不會令市場交易、官方文書和天文計算立即使用同一套數碼。討論「誰把數字傳入歐洲」時,必須具體到是哪種方法、哪份文本和哪群使用者。
507 中間的零究竟做甚麼?
同一個 5 在 507 代表五百,在 57 則代表五十,因為數碼所在的位置不同。507 的 0 表示十位沒有數量,避免把五百零七誤讀為五十七。這是零的「占位」作用;計算「7 減 7 等於 0」時,零也是進入算式的數。兩者有關,但「有一個空位標記」不自動證明一份古文獻已有現代零運算的全部規則。聖安德魯斯大學關於零的專題正是把這些層面分開討論。
位值記法令少量數碼可以寫出很大的數,亦令進位、借位等步驟可重複核算。例如今日把 507 加 26,個位 7 加 6 得 13,寫下 3 並向十位進 1;原數的十位雖是零,加上 2 和進位後仍須計入,答案是 533。這個例子只用來解釋原理,不表示九世紀的抄本已有相同直式、字體或紙筆操作。古代算術可以在沙盤上移動、擦去數碼,留下的記錄與紙本教材自然不同。
因此,問「誰發明零」之前,最好說明要找的是一個空位符號、一套關於零的運算規則,抑或某種圓形或點形筆畫。研究者可以對其中一件事找到清楚證據,但未必能替三者指定同一發明人。不同時代的字形演變,也不能只憑今日形狀相似便推斷出連續傳承。
印度的文字與碑銘能證明甚麼?
婆羅摩笈多在 628 年寫成的 Brāhmasphuṭasiddhānta,有關零及正負數的運算規則。聖安德魯斯大學的婆羅摩笈多傳記同時說明,他對除以零的處理並不等同現代算術。其著作是數學史上的重要文本,卻不是「628 年之前沒有人想到零」的證明;一部成書日期,也不是所有相關思想的誕生日期。
另一種證據是有紀年的實物。瓜廖爾一塊 876 年的碑銘留下了零號用例,提供可查的地點與年代。它能證明當時當地有人以這種方式書寫數量,不能證明零在 876 年才被發明,更不能憑一塊石刻重建每個地方的教學習慣。歷史上的「現存可定年例子」與「人類第一次想到某概念」之間,往往隔着沒有保存下來的材料。
對香港讀者而言,今天在鈔票、電子帳單和路牌上看到的數碼十分一致,容易以為古代也有同樣統一的字款。碑銘卻提醒我們:材料、書寫位置和用途本身就是證據的一部分。石上刻出的符號可與手稿中的點比較,但兩件物品的用途與年代不同,不宜互相代替。
巴赫沙利手稿為何不能簡化成「零的生日」?
牛津保存的巴赫沙利手稿有以點標記數量的例子。2017 年,牛津博德利圖書館公布樺樹皮的放射性碳測年,部分材料得到較早的年代範圍,館方將結果與零號的早期歷史聯繫起來。可是,儀器直接測得的是承載文字的樺樹皮材料年代,不是每片葉上文字的落筆日期;不同葉片的年代亦未必相同。
Kim Plofker 等五位學者的期刊研究重新檢視這項推論,質疑以最早樹皮的測年直接推定整份數學文本的書寫時代,並討論手稿中的點號如何在算式內使用。兩份材料應並列閱讀:館方公告報告了物料測試和當時的解釋,學者研究則檢驗由物料推向文本及數學概念的步驟。把爭論寫成「某一方證明了世界第一個零」,會抹去測年對象不同這個關鍵。
若新聞標題說「找到最早的零」,可先問:它說的是樹皮的年代、實際寫上數碼的年代、點形占位符,還是零作為數的運算?再問是否有同時代、可定年的其他材料。婆羅摩笈多著作、瓜廖爾碑銘與巴赫沙利手稿各有價值,因為它們回答的是不同問題,而非爭奪一個可以互換的「最早」獎項。
花拉子米寫的是數碼還是代數?
九世紀的花拉子米與介紹印度計算法的阿拉伯語著作有關。不過,相關阿拉伯語算術原文已經失傳;歐洲留存的拉丁語材料經過改寫,不能逐句當成原稿。聖安德魯斯大學的阿拉伯數字史甚至指出原阿拉伯語書名仍不確定。由傳本可知一條重要教學途徑,卻不能由此推斷花拉子米本人畫出了今日 0 至 9 的每個字形。
他的代數著作則是另一部作品。聖安德魯斯大學的花拉子米傳記分別處理代數書和印度數碼算術,避免將兩條文本線索混為一談。他的名字經拉丁語形式,後來影響「演算法」一詞;這個詞源說明其著作和名字的傳播力,並不是「在他之前無人按步驟計算」的證據。把人物影響、書名及數碼起源分開,歷史會更清楚。
巴格達建城的歷史可幫助理解阿拔斯王朝的城市背景,卻不是失傳算術原文的替代品。知識亦要靠抄寫和教學網絡延續;伊扎扎與學術授權是這方面的延伸閱讀,不能單憑一種授權制度證明某個數碼在哪一年傳到歐洲。背景資料與直接證據,各有其位置。
阿拉伯語世界的數碼字形是否一樣?
不是。東部與西部阿拉伯語使用地區的數碼形狀曾沿不同路線發展,西部形式與後來西歐常用的 0 至 9 有較密切的關係。字形可以改變,而百位、十位、個位的位值規則仍然適用。只看今天電腦字體或鍵盤上的一組符號,無法概括不同年代、不同地方的手稿。
大英博物館收藏的十六世紀鄂圖曼羅盤兼日晷在刻度上展示東部阿拉伯數碼,讓讀者看到另一種具體寫法。這件器物的日期比花拉子米晚了數百年,能說明較晚的物件如何標刻數碼,不可倒過來證明九世紀究竟由誰發明字形。把展品日期、材料與用途一併讀,才不會讓一件漂亮的文物承擔過多結論。
網上常見一幅圖,聲稱數碼每個轉角的數目,原本就等於它代表的數值。本文核對的手稿研究與館藏記錄,沒有給出一條由古代定年符號通到那幅現代折線圖的連續證據。能畫出一個巧合的圖形,不等於它曾被歷史上的抄寫員如此設計。真正的字形史需要逐件物品追溯年代、地域和抄寫變化。
歐洲在斐波那契之前見過數碼嗎?
有。聖安德魯斯大學的專題記錄,976 年在西班牙抄寫的《維吉蘭努斯手稿》已出現印度衍生的數碼。這是一本抄本的可見證據,並不能推論全歐洲商人已用它記帳。隨後,與阿拉伯語學術有關的拉丁文本、教學和地中海往來又提供不同接觸渠道;早期符號與廣泛使用之間,可能相隔很長時間。
比薩的列奧納多,即斐波那契,於 1202 年寫成《算盤書》,並在 1228 年修訂。聖安德魯斯大學的斐波那契傳記說明著作如何介紹印度衍生數碼及實用計算題。他的重要角色是把方法有力地講授給讀者,而不是成為第一個看見這些符號的歐洲人。一本書的出版日期,也不等於所有學校、帳簿和官方文件同時轉換記法。
後來的教材亦可同時保留新舊寫法。冰島大學保存的古諾爾斯語 Algorismus 手稿研究分析較晚的抄本如何教授位值與運算;其中十四世紀 GKS 1812 4to 常以文字或羅馬數字寫數量,印度—阿拉伯字形只在部分地方出現。這顯示學到一套算法,並不要求每行都立即改用現代數碼,也不能由此推斷冰島抄寫員直接向斐波那契學習。
天文學家同樣需要精細運算。巴塔尼的觀測與三角學介紹相關科學背景,但不可把某次觀測指定為數碼進入歐洲的唯一事件。對今天閱讀香港 2027 年齋月日期規劃的人而言,預測計算與實際觀月公告仍須區分;這只是現代的計算與觀測例子,完全不是中世紀數碼傳播的證據。
「教會把零當成魔鬼符號」可靠嗎?
一種常見故事說,歐洲遲遲沒有普及新數碼,是因教會把零稱作「撒旦符號」,並在各地全面禁止。數學史家 C. Philipp E. Nothaft 的研究追查這種敘述的來源,指出普遍禁令及魔鬼化零的說法欠缺相應的可靠史料,包含後來的加工。這不等於斷言任何城市都沒有書寫規定;研究否定的是未經證實、橫跨各地的籠統故事。
某些地方可能就帳目記錄訂下具體要求,學校亦可能沿用熟悉的計算板和教材。若要評論一條地方規則,必須找到它的原文、年代和適用範圍,不能由一個例子推到所有歐洲城市,更不能用傳說取代材料成本、教學方式和工作習慣。新舊記法長期並存,有實際歷史材料支持;「人人因害怕零而禁用」則需要遠高於網上轉述的證據。
簡單說,印度的位值與零奠下重要基礎,阿拉伯語著作及後來的拉丁語教學協助傳播,歐洲各地則逐步改變使用習慣。下次看到「第一個零」或「某人發明阿拉伯數字」,先問作者說的是點形符號、可運算的零、古代手稿,還是日常普及。把每條史料放回其年代、地方和用途,才是回答名稱之疑的可靠方法。
資料來源
- 聖安德魯斯大學,阿拉伯數字系統——整理阿拉伯語地區並行的算法、失傳原文、976 年抄本及歐洲傳播。
- 聖安德魯斯大學,零的歷史——區分占位符與可運算的零,記錄瓜廖爾碑銘。
- 聖安德魯斯大學,婆羅摩笈多傳記——說明 628 年著作的零規則和除以零的限制。
- 牛津博德利圖書館,2017 年巴赫沙利手稿公告——提供樺樹皮測年結果及館方當時的解釋。
- Plofker 等人,《History of Science in South Asia》研究——檢驗材料年代、寫作年代與點號功能能否畫上等號。
- 聖安德魯斯大學,花拉子米傳記——分別介紹代數著作和印度數碼算術傳承。
- 大英博物館,鄂圖曼羅盤兼日晷館藏——展示較晚的東部阿拉伯數碼字形,不作九世紀起源證據。
- 聖安德魯斯大學,斐波那契傳記——核對《算盤書》1202 年版本與 1228 年修訂。
- Bjarnadóttir 與 Halldórsson,古諾爾斯語 Algorismus 研究——比較後來抄本中的位值教學和新舊寫法。
- Nothaft,牛津大學研究典藏論文——檢驗普遍把零視作撒旦符號的故事。