تاريخ أنظمة الأرقام القديمة

تطورت أنظمة الأرقام من استخدام الأصابع وعلامات العد ، ربما منذ أكثر من 40 ألف عام، إلى استخدام مجموعات من الرموز القادرة على تمثيل أي عدد يمكن تصوره بكفاءة. ظهرت أقدم رموز الأرقام الواضحة المعروفة في بلاد ما بين النهرين قبل حوالي 5000 أو 6000 عام.

ما قبل التاريخ

تتضمن أقدم أشكال العد استخدام الأصابع، وهي ممارسة تُعرف باسم العد بالأصابع . [ 1 ] ولا تزال هذه التقنية شائعة في العصر الحديث، ويُحاكيها استخدام علامات العد واستخدام اليدين للتعبير عن الرقمين خمسة وعشرة. [ 2 ] إضافةً إلى ذلك، فإن معظم أنظمة الأرقام في العالم مُنظمة بالعشرات والخمسات والعشرينات، مما يُشير إلى استخدام اليدين والقدمين في العد؛ وعبر اللغات، تستند المصطلحات المُستخدمة للدلالة على هذه الكميات لغويًا إلى اليدين والقدمين. [ 3 ] [ 4 ] وأخيرًا، توجد روابط عصبية بين أجزاء الدماغ المسؤولة عن إدراك الكمية والجزء الذي "يعرف" الأصابع (معرفة الأصابع)، وهذا يُشير إلى أن البشر لديهم استعداد عصبي لاستخدام أيديهم في العد. [ 5 ] [ 6 ] في حين أن العد بالأصابع لا يُحفظ عادةً في الأدلة الأثرية ، فقد فُسرت بعض بصمات اليد التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ على أنها عد بالأصابع. من بين 32 نمطًا ممكنًا يمكن أن تنتجها الأصابع، تم العثور على خمسة أنماط فقط (وهي الأنماط المستخدمة عادةً في العد من واحد إلى خمسة) في كهف كوسكير، فرنسا . [ 7 ]

نظرًا لمحدودية قدرة الأصابع على العدّ وثباتها، يُستعان عادةً بأدوات ذات قدرة وثبات أكبر، كأدوات العدّ المصنوعة من الخشب أو مواد أخرى. [ 8 ] تشير السجلات الأثرية إلى وجود علامات عدّ محتملة نُقشت على الخشب والعظم والحجر، تعود إلى ما لا يقل عن أربعين ألف عام. [ 9 ] [ 10 ] ربما استُخدمت هذه العلامات لحساب الوقت، كعدد الأيام أو الدورات القمرية ، أو لتسجيل الكميات، كعدد الحيوانات أو غيرها من السلع القيّمة . مع ذلك، لا توجد حاليًا تقنية تشخيصية موثوقة لتحديد الغرض الاجتماعي أو استخدام العلامات الخطية المنقوشة على الأسطح في عصور ما قبل التاريخ، وتُظهر الأمثلة الإثنوغرافية المعاصرة أن أدوات مماثلة تُصنع وتُستخدم لأغراض غير عددية. [ 11 ]

عظمة ليبومبو هي عظمة شظية لقرد البابون تحمل علامات محفورة ، وقد اكتُشفت في جبال ليبومبو الواقعة بين جنوب أفريقيا وإسواتيني . يعود تاريخ العظمة إلى 42000 عام. [ 12 ] ووفقًا لكتاب الرياضيات الشامل ، صفحة 184، تشير الشقوق الـ 29 الموجودة على عظمة ليبومبو إلى أنها "ربما استُخدمت كعداد لأطوار القمر، وفي هذه الحالة، ربما كانت النساء الأفريقيات أول عالمات رياضيات، لأن تتبع دورات الحيض يتطلب تقويمًا قمريًا ". ومع ذلك، من الواضح أن العظمة مكسورة من أحد طرفيها، لذا قد لا تمثل الشقوق الـ 29 سوى جزء من سلسلة أكبر. [ 12 ] كما تشير قطع أثرية مماثلة من مجتمعات معاصرة، مثل تلك الموجودة في أستراليا، إلى أن هذه الشقوق يمكن أن تؤدي وظائف تذكيرية أو تقليدية، بدلاً من أن تدل على أرقام. [ 11 ]

عظمة إيشانغو هي قطعة أثرية مثبت في أحد طرفيها قطعة حادة من الكوارتز ، ربما لأغراض النقش. وقد تم تأريخها إلى 25000 عام. [ 13 ] كان يُعتقد في البداية أن هذه القطعة الأثرية عصا عدّ ، لوجود سلسلة مما فُسِّر على أنه علامات عدّ محفورة في ثلاثة صفوف تمتد على طول الأداة. فُسِّر الصف الأول على أنه الأعداد الأولية بين 10 و20 (أي 19، 17، 13، و11)، بينما يبدو أن الصف الثاني يجمع ويطرح 1 من 10 و20 (أي 9، 19، 21، و11)؛ أما الصف الثالث فيحتوي على كميات قد تكون أنصافًا ومضاعفات، على الرغم من عدم اتساق هذه التفسيرات. [ 14 ] وبالنظر إلى الاحتمالية الإحصائية لإنتاج مثل هذه الأرقام بالصدفة، اقترح باحثون مثل جان دي هينزلين أن مجموعات الشقوق تشير إلى فهم رياضي يتجاوز بكثير مجرد العد. وقد طُرحت أيضاً فكرة أن هذه العلامات ربما وُضعت لغرض عملي، كتحسين قبضة المقبض، أو لسبب آخر غير رياضي. ولا يزال الغرض من هذه الشقوق ومعناها موضع نقاش في الأدبيات الأكاديمية. [ 15 ]

قطع طينية

فترة أوروك : ظرف كروي الشكل يحتوي على مجموعة من رموز المحاسبة، من سوسة. متحف اللوفر

ظهرت أقدم أشكال الكتابة المعروفة لحفظ السجلات من نظام محاسبي استخدم قطعًا طينية صغيرة. تعود أقدم القطع الأثرية التي يُزعم أنها كانت قطعًا طينية إلى تل أبو هريرة ، وهو موقع في وادي الفرات الأعلى في سوريا، ويعود تاريخه إلى الألفية العاشرة قبل الميلاد، [ 16 ] وإلى موقع غنج داره تبه ، وهو موقع في منطقة زاغروس في إيران، ويعود تاريخه إلى الألفية التاسعة قبل الميلاد. [ 17 ]

لإنشاء سجل يُمثل "خروفين"، استُخدم رمزان، يُمثل كل منهما وحدة واحدة. كما تم عدّ أنواع الأشياء المختلفة بطرق مختلفة. ففي نظام العدّ المُستخدم مع معظم الأشياء المنفصلة (بما في ذلك الحيوانات كالخروف)، كان هناك رمز لعنصر واحد (وحدات)، ورمز آخر لعشرة عناصر (عشرات)، ورمز آخر لستة عشرات (ستينات)، وهكذا. استُخدمت رموز بأحجام وأشكال مختلفة لتسجيل مجموعات أكبر من عشرة أو ستة في نظام العد الستيني . وقد مثّلت تركيبات مختلفة من أشكال وأحجام الرموز أنظمة العدّ المختلفة. [ 18 ] جادلت عالمة الآثار دينيس شمندت-بيسيرات بأن الرموز الهندسية البسيطة المُستخدمة للأرقام كانت مصحوبة برموز مُعقدة تُحدد السلع التي يتم عدّها. بالنسبة للحيوانات ذات الحوافر كالخروف، كان هذا الرمز المُعقد عبارة عن قرص مُسطح عليه علامة ربع دائرة. ومع ذلك، فقد وُجهت انتقادات لاستخدام الرموز المُعقدة المزعومة لعدة أسباب. [ 19 ]

يُستخدم مع الفقاعات والطبعات الرقمية

لضمان عدم فقدان الرموز أو تغيير نوعها أو كميتها، وُضعت في أظرف طينية على شكل كرات مجوفة تُعرف باسم "بولا" (bullae ) . وطُبعت أختام الملكية والشهود على أسطح البولا، التي قد تُترك أيضًا بدون ختم. وإذا دعت الحاجة إلى التحقق من الرموز بعد ختم البولا التي تحتويها، كان لا بد من فتح البولا. وفي منتصف الألفية الرابعة قبل الميلاد تقريبًا، بدأ ضغط الرموز على السطح الخارجي للبولا قبل ختمها من الداخل، على الأرجح لتجنب الحاجة إلى فتح البولا لرؤيتها. وقد خلّفت هذه العملية آثارًا خارجية على أسطح البولا تُطابق الرموز الموجودة بداخلها من حيث الحجم والشكل والكمية. وفي نهاية المطاف، يبدو أنه تم إدراك التكرار الناتج عن الرموز داخل البولا والآثار الخارجية، فأصبحت الآثار على الألواح المسطحة هي الطريقة المُفضلة لتسجيل المعلومات الرقمية. لاحظ باحثون مثل بيير أمييه في البداية أوجه التشابه بين الانطباعات والرموز، والتسلسل الزمني للأشكال التي شكلتها، ونشروها. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

بحلول الوقت الذي أتاحت فيه النقوش العددية فهمًا أعمق للأرقام القديمة، كان السومريون قد طوروا بالفعل نظامًا حسابيًا معقدًا . [ 24 ] ومن المرجح أن العمليات الحسابية كانت تُجرى إما باستخدام الرموز أو بواسطة المعداد أو لوحة العد . [ 25 ] [ 26 ]

الإشارات والأرقام

الكتابة المسمارية البدائية

في منتصف إلى أواخر الألفية الرابعة قبل الميلاد، استُبدلت النقوش العددية المستخدمة مع الفقاعات الطينية بألواح عددية تحمل أرقامًا مسمارية بدائية محفورة في الطين بقلم دائري يُمسك بزوايا مختلفة لإنتاج الأشكال المتنوعة المستخدمة للرموز العددية. [ 27 ] وكما كان الحال مع الرموز والنقوش العددية على السطح الخارجي للفقاعات الطينية، مثّل كل رمز عددي السلعة التي يتم عدّها وكميتها أو حجمها. وسرعان ما أُضيفت إلى هذه الأرقام صور صغيرة تُعرّف بالسلعة التي يتم عدّها. وقد عدّ السومريون أنواعًا مختلفة من الأشياء بطرق مختلفة. وكما يتضح من تحليلات التدوينات المسمارية البدائية المبكرة من مدينة أوروك ، كان هناك أكثر من اثني عشر نظامًا مختلفًا للعدّ، [ 18 ] بما في ذلك نظام عام لعدّ معظم الأشياء المنفصلة (مثل الحيوانات والأدوات والأشخاص) وأنظمة متخصصة لعدّ الجبن ومنتجات الحبوب، وأحجام الحبوب (بما في ذلك الوحدات الكسرية )، ومساحات الأراضي، والوقت. إن استخدام العد المحدد بالأشياء ليس بالأمر غير المألوف، وقد تم توثيقه لدى الشعوب المعاصرة حول العالم؛ وتوفر هذه الأنظمة الحديثة نظرة ثاقبة جيدة حول كيفية عمل أنظمة الأرقام السومرية القديمة على الأرجح. [ 28 ]

الكتابة المسمارية

لوح قانوني من العصر البابلي الوسيط من ألالاخ في ظرفه

حوالي عام 2700 قبل الميلاد، بدأ استبدال القلم الدائري بقلم من القصب، والذي أنتج النقوش الإسفينية الشكل التي تُعطي الكتابة المسمارية اسمها. وكما هو الحال مع الرموز والطبعات العددية والأرقام المسمارية البدائية، فإن الأرقام المسمارية اليوم غامضة أحيانًا في قيمها العددية. ويعود هذا الغموض جزئيًا إلى عدم فهم الوحدة الأساسية لنظام العد المحدد بالأشياء دائمًا، وجزئيًا إلى افتقار نظام الأرقام السومري إلى اصطلاح كالفاصلة العشرية للتمييز بين الأعداد الصحيحة والكسور أو الأسس الكبيرة والصغيرة. حوالي عام 2100 قبل الميلاد، طُوّر نظام عددي ستينيّ شائع ذو قيمة مكانية ، واستُخدم للمساعدة في التحويل بين أنظمة العد المحددة بالأشياء. [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] طُوِّر نظامٌ عشريٌّ من النظام الستيني ، يُعرف اليوم باسم النظام الآشوري البابلي المشترك، في الألفية الثانية قبل الميلاد، ويعكس ازدياد نفوذ الشعوب السامية كالأكاديين والإبلائيين؛ ورغم أنه أقل شهرةً اليوم من نظيره الستيني، إلا أنه سيصبح في نهاية المطاف النظام السائد في جميع أنحاء المنطقة، لا سيما مع بدء تراجع النفوذ الثقافي السومري. [ 32 ] [ 33 ]

كانت الأرقام الستينية نظامًا عديًا مختلطًا يحتفظ بالأساسين المتناوبين 10 و6 اللذين ميّزا الرموز والطبعات العددية والعلامات العددية المسمارية البدائية. استُخدمت الأرقام الستينية في التجارة، وكذلك في الحسابات الفلكية وغيرها. وفي الأرقام العربية ، لا يزال النظام الستيني يُستخدم حتى اليوم لحساب الوقت (ثانية في الدقيقة؛ دقيقة في الساعة) والزوايا ( درجات ).

الأرقام الرومانية

تطورت الأرقام الرومانية من الرموز الأترورية في منتصف الألفية الأولى قبل الميلاد تقريبًا. [ 34 ] في النظام الأتروري، كان الرمز 1 عبارة عن علامة عمودية واحدة، والرمز 10 عبارة عن علامتي عد متقاطعتين بشكل عمودي، والرمز 100 عبارة عن ثلاث علامات عد متقاطعة (مشابهة في شكلها للنجمة * الحديثة)؛ بينما ربما يكون الرمزان 5 (على شكل حرف V مقلوب) و50 (على شكل حرف V مقلوب مقسوم بعلامة عمودية واحدة) مشتقين من النصف السفلي لرموز 10 و100، إلا أنه لا يوجد تفسير مقنع لكيفية اشتقاق الرمز الروماني للرقم 100، وهو C، من سلفه الأتروري ذي الشكل النجمي. [ 35 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. إفراه (2000) ، ص 47-61، الفصل 3، "أقدم آلة حاسبة - اليد".
  2. إيبس (2006) .
  3. أوفرمان (2021ب) .
  4. إيبس وآخرون (2012) .
  5. Penner-Wilger et al. (2007) ، ص 1385-1390 ، الفصل "أسس الحساب: الإدراك السريع، وإدراك الأصابع، والقدرة الحركية الدقيقة".
  6. ديهان (2011) ، ص 176.
  7. رويون (2006) .
  8. أوفرمان (2018) .
  9. إفراح (2000) ، ص 64-67، الفصل 5، "عصي العد: المحاسبة للمبتدئين".
  10. مارشاك (1972) ، ص 81 وما بعدها.
  11. 1 2 كيلي (2020) .
  12. 1 2 ديريكو وآخرون (2012) .
  13. بروكس وسميث (1987) .
  14. دي هاينزلين (1962) .
  15. بليتسر وهويليبروك (2015) .
  16. مور وتانجي (2000) ، الصفحات 165-186، الفصل "الحجر والتحف الأخرى".
  17. Schmandt-Besserat (1989) ، ص 27-41، الفصل "اثنان من مقدمات الكتابة: الرموز البسيطة والمعقدة".
  18. 1 2 Nissen, Damerow & Englund (1993) , pp. 25–29.
  19. زيمانسكي (1993) .
  20. أمييت (1966) .
  21. أمييت (1972أ) .
  22. أمييت (1972ب) .
  23. أمييت (1987) .
  24. نيسن، داميرو وإنجلوند (1993) ، ص 125-127.
  25. وودز (2017) ، الصفحات 416-478، الفصل "المعداد في بلاد ما بين النهرين: اعتبارات من منظور مقارن".
  26. نيسن، داميرو وإنجلوند (1993) ، ص 144-145.
  27. ^ شماندت بيسيرات (1996) ، ص. 55-62، الفصل. 4، "الألواح المبهرة".
  28. أوفرمان (2021أ) .
  29. روبسون (2007) ، ص 57-186، الفصل "الرياضيات الميزوبوتامية".
  30. هويروب (2002) .
  31. نيسن، داميرو وإنجلوند (1993) ، ص 142-143.
  32. ^ كريسوماليس (2010) ، ص. 247-249.
  33. ثورو-دانجين (1939) .
  34. ^ كريسوماليس (2010) ، ص. 109.
  35. كايزر (1988) ، ص 542-543.

فهرس

للمزيد من القراءة