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考察智商的时候到了,你会使用罗马数字吗?

家都知道,目前我们所熟知和使用的数字,是国际通用的阿拉伯数字。这里需要说明的是,所谓阿拉伯数字是由印度人首先发明并使用的,八世纪前后传到阿拉伯,后来由善于经商的阿拉伯人于中世纪传到了欧洲。不清楚渊源的欧洲人就称之为阿拉伯数字,以后逐渐推广到世界各国,这实在是以讹传讹。

阿拉伯数学家、天文学家及地理学家花剌子密。他的数学著作《印度计算法》对阿拉伯数字的推广起了重要作用

(图片来源:google.com)

阿拉伯数字共有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这十个,它的优点在于:利用数位顺序表和位值原则(每个数字在不同的数位上表示相应的位置值,比如5534中千位上的5表示5千,而百位上的5表示5百),就可以用这十个数字表示出任意一个自然数,不仅记数简单,而且计算也非常方便,因而为世界各国普遍使用。

在阿拉伯数字成为国际通用数字之前,世界各个国家和民族使用的数字不尽相同。比如我国古代使用的就是中国数字,中国数字又分小写和大写两种,小写数字包括:○、一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万……;大写数字包括:零、壹、贰、叁、肆、伍、陆、柒、捌、玖、拾、佰、仟、万……;除此之外,还有一种曾经在欧洲风行的数字系统――罗马数字。

罗马数字是由罗马人创造的记数符号,这是欧洲在阿拉伯数字传入之前普遍使用的一种数码。产生时间晚于中国甲骨文中的数码,更晚于埃及人的十进位数字,虽然现在已退隐“江湖”,但在当时这种数码的产生仍标志着一种古代文明的进步。

在十三世纪以前,欧洲各国普遍使用罗马数字来计数,它的基本符号只有ⅠⅤ、Ⅹ、L、C、D 、M这七个,分别表示如今的1、5、10、50、100、500、1000。其中某些符号的出处非常形象、生动。

(图片来源:unrv.com)

比如表示5的Ⅴ,据称罗马人用一只手的五根手指代替,大拇指与另外并拢的四根自然分开,形状就极似“Ⅴ”。清楚了这一点,那么表示10的Ⅹ也不难理解。既然Ⅴ表示5,那么倒写的Ⅴ也表示5,两者合并为10刚好凑成“Ⅹ”。

与阿拉伯数字不同的是,用罗马数字记数时不采用位值原则,而是采用加减法原则,具体来说:

罗马数字没有表示零的数字,如果需要表示零时就使用文字。在5世纪的时候,数字0已经从东方传到了古罗马,但当时的罗马教皇是一个非常反对新生事物的守旧派,他固执地认为罗马数字表示任何数已经绰绰有余,根本无须0,所以他下令禁止使用“0”这个数字。

但有一次,教皇在一位罗马学者的手册中发现了关于0的记载,并叙述了它的方便实用。教皇勃然大怒,派人抓来那位学者严加讯问,并对学者实行了残酷的刑法,使他从此不能握笔写字。不过,封建统治的暴行并不能阻挡有识之士对0的认可和接受,罗马数学家仍在秘密地使用0,并在民间悄悄流传,直到阿拉伯数字通用欧洲,0才被正式认可和接受。

一个罗马数字重复几次,所表示的数就是原来数字的几倍。如Ⅱ表示2,Ⅲ表示3,XX表示20,CCC表示300等等,但重复的次数不会超过三次。

若几个罗马数字从左到右依次是从大到小,那就把这些数字所表示的数相加,得到要表示的数。

例如:

XXⅡ=10+10+2=22;

CCⅩⅤ=100+100+10+5=215;

LXXⅡ=50+10+10+2=72。

当需要连续写出四个相同数字时,就把表示较小数的数字写在表示较大数的数字之前,用它们的差作为表示数。这种数只有六个:

Ⅳ=5-1=4,

Ⅸ=10-1=9,

XL=50-10=40,

XC=100-10=90,

CD=500-100=400,

CM=1000-100=900。

即跟四或九有关的六个――四、九、四十、九十、四百、九百皆用减法表示。

加顶线:在一个罗马数的上面加上单横线,表示这个数的1000倍;如果加的是双横线,则表示这个数的1,000,000倍。根据这个规则,表示5000

表示10000,而表示4,000,000。

掌握了上述的规则,我们就能认读或书写较复杂(位数比较多)的罗马数字。如“CLXV”,从左到右依次是从大到小,则用加法表示为:CLXV=100+50+10+5=165,

=165,000,

=165,000,000。

又如“CDLVI”,注意到其中的CD表示的是400,所以CDLVI=400+50+5+1=456。

而对于“MCMXCVIII”同样要注意到CM、XC这两个用减法表示900和90的数,因此MCMXCVIII=1000+900+90+5+3=1998。

同样道理,一千四百八十九写作MCDLXXXIX,请观察其中的CD和IX。为了增加分辨度,我们可以在罗马数字中用下划线标注出用到减法的那六个数。

不难看出,罗马数字的组数规则较为烦琐,远不及阿拉伯数字实用方便、一目了然。也正因为此,罗马数字逐渐被被阿拉伯数字所替代,时至今日已经淡出历史舞台。

(图片来源:zhidao.baidu.com)

不过,罗马数字的印迹还能在某些特殊场合被找到,比如旧式钟表表面的数字(如图)、建筑物墙上的建筑日期。另外,某些小说、文章的章节及科学分类时偶尔也会用罗马数字。数学中直角坐标系的四个象限依然用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示,这也算是对曾经盛极一时的罗马数字的记忆和纪念吧!

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文、编辑✎往史里说


西洋钟表在中国传入是随着天主教的传播而开始的。16世纪中期,耶稣会士首先将西洋钟表引入澳门,然后逐渐传入中国内地,并逐渐被中国人所接受。

西洋钟表通常被称为“钟”(大钟)或“表”(小表),因为它们能够按时自动打点报时,与中国传统的报时方式有所不同,所以在传入中国后被泛称为“自鸣钟”。

自鸣钟在天主教传播的历史过程中扮演了非常重要的角色,成为东西方相互了解的媒介。

尽管许多其他西方机械技术没有被中国人广泛接受,但钟表及其技术在中国的影响几乎接近于西方历法。

钟表在中国的传播和认知速度几乎是其他任何西方物品无法比拟的,人们对其丰富的技术价值、艺术价值和社会文化价值非常关注。

虽然这个问题已经得到了海内外学者大量的研究,但我们认为仍有很多深入探讨的空间,需要进一步挖掘中西文献资料。

在此基础上,我们打算对明清时期西洋钟表在中国传播的几个问题进行更深入的探索。

耶稣会的“钟表外交”

西洋钟表在13世纪后的欧洲出现,但关于其何时传入中国的确切记录并不清晰。

然而,根据一些资料,可以推测明代正德年间,随着葡萄牙使团的进入中国,西洋钟表应该已经被引入中国。

然而,在检索了该时期的中葡文献后,并没有找到关于西洋钟表的记载。

例如,在1565年叶权游澳门教堂时,并没有发现教堂有西洋钟。但到1591年王临亨游澳门时,澳门教堂已经安装了西洋钟。

这座铜钟明显是由传教士引入并安装在教堂中的,但这一铜钟传入澳门的时间应该早于1591年,而与当时耶稣会对华策略相关。

耶稣会的钟表外交始于圣方济各·沙勿略,他采用了“钟表外交”策略作为在日本传教的手段。

他向日本国王赠送了巨大而精巧的时钟以赢得他的好意。钟表外交取得了巨大成功,不仅获得了国王的正式传教许可,还得到了各地方领主对传教活动的支持。

1579年,范礼安从耶稣会派到东方,制定了“中国化”的传教方针,并继承了沙勿略的“钟表外交”策略。

根据记载,1579年罗明坚应范礼安之邀来到澳门学习汉语,并准备进入中国内地。

他在1581年将一块机械表送给广州总兵黄应甲,这是一种计时工具,通过多个小金属齿轮进行计时。

总兵表示愿意将他带入中国内地。耶稣会为了打开中国的传教大门,策划了“钟表外交”。

1581年11月12日,罗明坚建议以耶稣会使节的名义前往北京,他们计划赠送一架装饰豪华且体积较大的钟表。

并在皇宫中进行安置,以便远处也能听到报时的声音。这显示了耶稣会使用钟表作为外交手段的意图。

1582年8月7日,利玛窦来到澳门,并带来了一架来自欧洲的机械钟,这架钟具有齿轮机构。

利玛窦在罗马学院学习过钟表制造,并曾在印度的修士工厂学习钟表、机械和印刷技术。

他在印度常在最繁忙的时间去修士工厂学习。1582年,澳门总督陈瑞正式通知澳门的主教和市长去见他,罗明坚和本涅拉作为使节前去,准备将由利玛窦从印度带来的一块精致的机械表送给陈瑞。

然而,由于罗明坚生病未能前往,直到1582年12月,罗明坚和巴范济才将三棱镜和机械钟等礼物赶到肇庆。

罗明坚调整了这块铜制的机械钟,安装了钟罩和花饰,并将欧洲的24小时制改为12小时制,将阿拉伯数字转换为中国汉字,使其符合中国人的习惯。

这是迄今为止最早对机械钟进行时间制度修改的例子。罗明坚还将一只精美的钟带到广州,该钟是一种靠齿轮运动而不依赖重力来计时的钟表。然而,他未能成功将钟表献给中国皇帝。

随后,金尼阁继续采用“自鸣钟外交”的政策。他在1613年返回欧洲募集资金、书籍和礼物,其中包括许多精致的钟表。

其中一只钟是巴伐利亚大主教于1618年赠送给金尼阁的,这只钟十分精巧、杰出且非常有价值。

另一只大钟是佛罗伦萨与托斯卡纳公爵Cosimo de Medici于赠送的,钟是有着龙形状的,龙是中国统治者的象征。

金尼阁还将一只来自巴伐利亚公爵的天文仪器以及其他自鸣钟献给了明朝皇帝。

耶稣会士陆若汉也带来了一架自鸣钟,并希望通过赠送给朝鲜使臣来推动天主教传入朝鲜。

在南明政权垮台之际,耶稣会仍坚持“钟表外交”的策略,向南明皇帝献上了自鸣钟、望远镜等礼物。

因此,利玛窦和金尼阁等耶稣会士通过赠送精致的钟表作为礼物,与明朝政府以及对外使臣进行外交,以推动天主教的传播。

明清时期,清朝皇室对自鸣钟的兴趣与日俱增,耶稣会士们将进献奇器作为亲近皇帝的重要手段。

例如,汤若望在顺治九年向顺治皇帝呈献了一架名为"天球自鸣钟"的天文报时钟,该钟除了能报时外,还具有日月等天体运行的功能。

康熙时期,皇帝对自鸣钟的兴趣仍然不减,安文思向康熙皇帝献上了一个每小时自鸣一次的钟,并附上乐音和枪声效果。

耶稣会士陆续向清朝皇帝献上了许多精巧的钟表,这不仅仅是礼物,也是一种外交手段,以争取皇帝的好感。

除了皇帝,耶稣会士还向大臣和皇亲献上了珍贵的钟表作为礼物,以取得他们的支持和友好。

他们慷慨地向中国的统治阶层献上各种珍奇的物品,其中表被认为是最受欢迎的礼物之一。

耶稣会士认为,通过赠送这些珍奇物品,能够赢得官员们的喜爱和保护。

外交使团也积极选择钟表作为进贡的礼物,不仅俄国和英国,其他国家的使团也纷纷携带钟表作为献礼。

总的来说,明清时期,耶稣会士利用自鸣钟作为奇器进献的手段,不仅是一种外交策略,也是亲近清朝皇室和统治阶层的重要手段。

这些钟表不仅代表了西方科技的精华,也成为了中国皇家收藏的珍贵文物。

宫廷西洋钟表的仿制与生产

明朝时期,虽然已经传入了西洋钟表,但在宫内尚未制造出钟表。即使徐光启在1629年的奏请中提到了要制造候时钟,但这些钟并未最终制成。

直到清朝建立后,葡萄牙传教士安文思进入宫廷并制造了一批自鸣钟,故宫内出现了专业的钟表匠,并设立专门的部门来管理钟表。

在康熙时代,随着中西文化的交流,皇帝对西方的科学技术非常感兴趣,对自鸣钟更是钟情于爱。

同时,皇后、妃嫔以及皇亲国戚也将钟表视为一种新奇玩意。因此,宫中的钟表与日俱增。为了保管、维修和制造钟表,清宫开始设立专门的机构。

这些机构负责保管收集了各种钟表,并提供修理和维护服务。同时,他们也开始尝试制造自己的钟表。

随着时间的推移,清宫的钟表制造技术逐渐提高,制作出了许多精美、高质量的钟表。这些钟表成为皇室收藏的珍品,并在宫廷内被广泛使用。

清朝皇宫内的钟表不仅具有实用功能,还具有装饰和艺术价值。它们的制造遵循了西方的技术和风格,同时融入了中国文化的元素,展现了独特的风格和工艺。这些钟表不仅仅是时间的记录者,也是宫廷文化的重要组成部分。

总的来说,随着西方科学技术的传入和宫廷对钟表的喜爱,清宫设立了专门的机构来管理、维修和制造钟表。

宫廷内的钟表经过不断的发展和改进,成为了精美和高品质的艺术品,展示了中西文化的交流和融合。这些钟表体现了时代的科技进步,并且在清朝宫廷中发挥了重要的功能和价值。

西洋钟表在民间的仿制

明末时期,随着自鸣钟的引入和传承,它对中国社会生活产生了重大影响,并受到了士大夫阶层的普遍关注。

许多明代文人学士都对自鸣钟赞赏有加,称赞它们精巧而工艺高超。

一些人开始仿制自鸣钟,最早的仿制者可能是杭州人李之藻,他不仅仿制钟表,还制作了许多精美而准确的钟表。

明代末期,王征、徐光启等人也对制造钟表充满兴趣,并提出向西方学习制钟。

在南京、上海、杭州和其他地方,人们已经开始能仿制西洋钟表了。其中,南京人吉坦然制造了一只名为"通天塔"的自鸣钟,它虽然是仿造西洋钟表,却具有中国的风味。

清代,钟表制造技术得到了改进和发展,传统工艺与西方工艺相结合,钟表具有独特的风格。

各地也出现了许多钟表作坊,广州和苏州是其中最著名的。传教士曾德昭在《大中国志》中提到,中国人已经能够制作精巧的钟表,并能够制作小型的钟表。

随着时间的推移,越来越多的人学会制造自鸣钟,这项技术在民间得到普及。

受西洋技术的影响,清代钟表制造技术得到了改进,工艺方面继承了中国传统,并吸取了西洋工艺的优点。

根据文献记载,钟表作坊分布广泛,包括上海、南京、苏州、扬州、杭州、广州以及福建和安徽地区。

广州和苏州是最著名的钟表制造中心。在这些地方,制造者们掌握了仿制西洋钟表的技术,并创造出具有中国特色的钟表。

总的来说,自鸣钟的传入和仿制对中国社会产生了深远影响,并在明末清初的时期得到了迅速发展。

这项技术在明朝末年已经开始在一些地方传播,并且在清朝时期得到改进和普及。

钟表制造技术的发展不仅使人们能够准确计时,还促进了科技的进步,并丰富了人们的生活。

——完——

表是现代技术最前沿的机械;并且在每个阶段都保持着领先;它是其他机器渴望达到的完美标志。钟表业的间接影响也同样重要,作为第一个真正的精密仪器,它在精度和光洁度方面是其他仪器的榜样,无论是机械学影响还是社会影响,钟表都是第一。

《红楼梦》里,刘姥姥初进大观园,走进王熙凤的院子,“只听见‘咯当’‘咯当’的响声,大有似乎打箩柜筛面的一般,不免东瞧西望的。忽见堂屋中柱子上挂着一个匣子,底下又坠着一个秤砣般一物,却不住的乱幌。刘姥姥心中想着:这是什么爱物儿?有甚用呢?”

小说写的是17世纪初,乡下人头一次看见摆钟的情景。《红楼梦》全书提到钟表11次。不仅贾宝玉怀揣一个核桃大的金表,连亲信奴仆也随身带表。等到贾府衰落,值钱的金自鸣钟都变卖了,抄家清单上仍有钟表18件,可见收藏之多。

近代机械钟表全部产自欧洲,别的地区无法仿制。大航海时代,欧洲人全球做生意,卖得最好的就是钟表。18世纪末,英国量产一种圆形怀表,专供东印度公司送给中国的行商和地方官。英国人发现,中国人对他们的大多数货物反应冷淡,却格外钟爱上了发条的机械。

第一次革命:重力代替水力

就像很多欧洲人擅长的技艺一样,报时机器也开始于古希腊。公元前3世纪,地中海就有不少水力驱动的机械,模拟天上星辰相对地平线的运动,这就是水钟,它可以用于夜间报时,后来它被拜占庭和阿拉伯继承和沿用。中国典籍里也有制作水钟的记载。

但西欧人在罗马文明崩溃后,只晓得用沙漏、水漏、蜡烛计时。直到公元1000年左右,西欧修道院可能从东方又引入了水钟。说“可能”,是因为他们的“horologium(计时器)”一词也可以指日晷和沙漏,缺少实物,我们无法考证。1198年的记载中提到,一个修道院起大火时,大家跑到计时器那里去舀水——暗示那是个水钟。

1300年前后,欧洲出现了重力驱动的钟。最早由重力驱动的钟可能是1283年安装在英格兰邓斯特布尔修道院的一座钟,据记载,它安装在教堂窗棂上面,因此不大可能是水钟。接下来几十年,重力钟出现在英国、意大利和法国;实物虽然无存,但有对其结构和原理的详细描述。

重力钟的原理,是让重物高高吊起,慢慢落下,持续拉动齿轮。开始的重力钟需要设置在高塔里。

水钟到重力钟的进化,就好像两栖动物演变成不依赖水的爬行动物,从此前途广阔。来自西北欧方言的clock一词,也取代了horologium这个希腊词。

机械钟的关键,是“擒纵”机构。通过齿轮与棒子的配合,一擒,一纵,一收,一放,将水钟式的无节奏的动力转化为现代钟表式的有节奏的动力。钟表传出的滴答声,就是擒纵结构的响声。

欧洲人是怎么想出这个结构的呢?有人研究认为,更早前有修道院借助类似的原理实现了自动撞钟。无论如何,修道院是这种前沿技术的第一个使用者。

无论是水钟还是重力钟,周期并不稳定。动力大了,钟就快一点;动力小了,钟就慢一点。最早的机械钟一个昼夜下来能误差两个小时。但钟的质量在突飞猛进地提高。

1336年,米兰安装了一座时钟,可以在1点时打一下,两点时打两下……这个功能大受公众欢迎。随后200年间,教堂钟楼逐渐普及时钟,欧洲人也习惯了“定点广播报时”。

同时,重力钟也逐渐小型化,有一些已经可以摆进客厅做家具了。

第二次革命:弹簧代替重力

重力机械钟发明100年后,有人在里面安上了弹簧,让弹力代替重力驱动钟。弹簧钟不像重力钟,不一定要吊得高高的,它可以小型化,可以放在桌子上架子上,也可以轻松搬走。

但弹力驱动的一个问题是,弹簧会松,钟走的速度误差太大。早期的弹簧钟远不如重力钟那么准确。

克服这个问题的装置叫“均力锥轮”,它是一位不知名的机械天才发明的,大概出现于1400年到1450年之间。它是一个有凸起螺线的锥形盘,链条绕在这个盘上,并且连接发条。上发条时,越缠绕,螺旋直径越小——发条虽然绷得越紧,链条终端的力却没有增加,稳定输出给钟表。

之所以说发明它的人是个天才,是因为这个锥形轮的纵剖面,其实是双曲线形的。那个年代还没有正确的数学公式去指导手艺人。手艺人是在实践中摸索出了正确的形状。而且他们一定是发明了特殊的机床,才能车出双曲线。这种高超的工艺,现在看来还是令人佩服。

在麦哲伦环游世界的年代,德国工匠生产的、配有均力锥轮的弹簧钟,在欧洲名头响亮。

接下来,钟缩小成了表。人类第一只表诞生于1564年的德国纽伦堡,后来被英国人叫做“纽伦堡蛋”。

1577年,一位匠人为天文学家第谷制造了精确的天文时钟,首次引入了分针。

17世纪中期,惠更斯为钟表添上了两件利器:一是摆锤,它利用了伽利略发现的“重物摆动周期恒定”原理;二是游丝,也就是把弹簧螺旋盘起来。两者配合,让每日误差20分钟以上的钟表降低到一两分钟,大大提高了实用性。惠更斯后,钟表业加速发展。英国和法国走在前列。

学者刘易斯·芒福德曾说:“工业时代的标志是钟表而不是蒸汽机……钟表是现代技术最前沿的机械;并且在每个阶段都保持着领先;它是其他机器渴望达到的完美标志。可以说,钟表为其他机械提供了模型……钟表业的间接影响也同样重要,作为第一个真正的精密仪器,它在精度和光洁度方面是其他仪器的榜样,无论是机械学影响还是社会影响,钟表都是第一。”

发展动力:炫富推动的产业

在人类历史上地位这么重要的钟表,初衷并不是为了“引领工业革命”或者“带动科技创新”。机械钟的出现,源于修道士对日程表的认真遵守。他们为了不折不扣地定时祈祷,需要更可靠的时间仪器。

很快,昂贵的钟表在修道院外也找到了市场。先是城市里各种富丽堂皇的建筑(比如法院、议会)购买机械钟,然后是富人宅邸。无论公费还是私费,都是为了宣示其非同一般的财力和排场。

可以说,推动钟表发展的,就是人们拥有“百达翡丽”“江诗丹顿”的欲望——那不仅仅是报时工具,更是高级玩具和珠宝工艺品。

14世纪中期,欧洲钟楼上常会有一个机械人手握木棒敲钟报时。接下来的200年间,敲钟的机械人和动物越来越多,可上演全套戏剧,精美繁复。比如1499年威尼斯圣马可广场安装的钟,由两位巨大的牧羊人敲响,一位天使同时吹响号角,东方三博士进场,跪在圣母圣子面前,一手脱帽,一手献礼。然后起身戴帽出门。这座钟还会显示所有天体的运行位置。再比如瑞士伯尔尼天文塔的钟表建于1530年,每小时会有4分钟的机械人表演:公鸡鸣叫、跳舞的小丑敲钟、克洛诺斯翻转沙漏、城市的吉祥物游行……

最早的表,比如保存至今的一只16世纪晚期制造的“纽伦堡蛋”,很像现在的豪表。表盘是金子的,整体是一块六边形的哥伦比亚翡翠,机芯置于其中。那个年代的表往往还做成新奇形状,比如水果或者动物。

另一件保存至今的,是16世纪初的“盐器钟”,是法国国王送给英国国王的礼物,银质镀金,缀满珐琅花纹、贝壳与宝石,表盘放在水晶壳里。盐器是当时餐桌上最重要的器具,放在宴会长桌中间。这类“盐器钟”,当时的英国王室收藏了11个。

钟表史上,美轮美奂的作品数不胜数,如果不是为了炫富,欧洲钟表不会遥遥领先。(小白村)

来源: 科技日报