大約在公元前3500年,古埃及人創(chuàng)造了自己的文字。最初的文字是圖形文字,如一個圓圈中間加一點表示太陽,三條波形橫線上下排列起來表示水。后來出現(xiàn)了標示音節(jié)的符號——24個輔音字母,這是人類最早創(chuàng)造的標音字母,它對后來腓尼基人發(fā)明文字產(chǎn)生了重要影響。在古埃及第一王朝和第二王朝時期,形成了以表形符號、表意符號和表聲符號相結合的象形文字,但始終沒有發(fā)展為純粹的拼音文字。古埃及人的廟宇和墓室的墻壁上、紀念碑上,以及他們的棺槨上,都保留下了他們的文字。
古埃及盛產(chǎn)紙草(papyrus,英文“紙”一詞paper即來源于此),這是尼羅河兩岸沼澤內(nèi)生長的一種水生植物,將其莖干剖開,再壓平曬干就可以制成“紙”使用,用煙黑制成墨汁就可以在上面書寫。紙草后來一度盛行于整個地中海地區(qū),古希臘人、古羅馬人,甚至后來的阿拉伯人都曾用它書寫,但是如今這種植物已經(jīng)瀕臨滅絕。紙草制成的“紙”易裂成碎片,難以久存,現(xiàn)在保存下來的為數(shù)不多的紙草“書”是從古墓中發(fā)掘出來的。紙草“書”一般寬約30厘米,長度則可達數(shù)米甚至一二十米,視書寫內(nèi)容多少而定,寫好以后卷起來保存,所以人們又稱它為“紙草卷”。古埃及王國滅亡以后,古埃及的文字逐漸成為“死文字”,到了近代已經(jīng)無人可以識讀。1799年,拿破侖的士兵在尼羅河口小城羅塞達發(fā)現(xiàn)了一塊公元前196年刻的石碑,內(nèi)容是贊頌托勒密五世即位,同樣的內(nèi)容用古希臘文、古埃及文祭司體、古埃及文世俗體三種文字書寫。通過研究這塊石碑,人們讀通了古埃及文字。如今,“羅塞達石碑”已經(jīng)成了西方的一個典故,意為賴以破譯某種秘密的材料。
古埃及人在公元前2781年采用了人類歷史上最早的太陽歷,根據(jù)這個歷法,每當天狼星(夜空中最亮的恒星)和太陽共同升起的那一天,就是一年的開始。首先是尼羅河水開始泛濫的季節(jié),接著是播種季節(jié)和收獲季節(jié),這三季共12個月,每月30天,再加上年終5天宗教節(jié)日,一年共有365天。這與回歸年每年只有1/4天的誤差,是現(xiàn)今大多數(shù)國家通用公歷的原始基礎。事實上,古埃及人從很早起,就把尼羅河每年一度的泛濫當作一年的開始;等到發(fā)明了精確的年歷,就把太陽與天狼星同出的一天當作一年的開始??脊艑W家從棺柩蓋上的銘文和所畫的天象圖發(fā)現(xiàn),古埃及人將天球赤道帶的星分為36群,并將一年分成以10天為周期的36段,每當一個星群在黎明前恰好升到地平線上時,就標志著一個10天周期的開始。古埃及人知道一年差不多是365天,因此在36個10天周期之外又加上5天。這個發(fā)現(xiàn)可能是將好多年來尼羅河每年定期泛濫之間相隔的天數(shù)加以平均而得出的。[11]
古埃及人心目中的宇宙大體上和古巴比倫人心目中的宇宙一樣。他們以為宇宙是一個方盒,南北的長度較長,底面略呈凹形,埃及就處在凹形的中心。天是一塊平坦的或穹隆形的天花板,四方有四個天柱,即山峰所支撐,星星是用鏈纜懸掛在天上的燈。在方盒的邊沿上,圍著一條大河,河上有一條船載著太陽來往。尼羅河是這條河的一個支流。
對于古埃及數(shù)學的了解,主要是依據(jù)兩份數(shù)學紙草卷。一份名為“萊因特紙草”,發(fā)現(xiàn)于埃及古都底比斯,1858年被英國人萊因特得到,現(xiàn)存于倫敦大英博物館。另一份名為“莫斯科紙草”,俄國收藏家1893年得到,現(xiàn)存于莫斯科博物館。萊因特紙草上有85個題目,莫斯科紙草上有25個題目。這些問題很可能是被作為一些典型問題和典型解法的示范例子而記來的。兩批紙草文書的撰寫年代在公元前1700左右,但其中所含的數(shù)學是埃及人早在公元前2200年就已經(jīng)知道。他們用數(shù)學來管理國家和教會的事務,確定付給勞役者的報酬,求谷倉的容積和田地的面積,征收按土地面積算出的地稅,計算建筑物所需的磚數(shù),計算釀造一定量啤酒所需的谷物數(shù)量——出酒率。
大約從公元前3000年開始,埃及已經(jīng)使用十進位制,在文字中有了特別的符號表示一、十、百、千、萬、十萬甚至百萬。埃及的數(shù)字同后來的羅馬數(shù)字相似,每一個十進位數(shù)由不同的數(shù)字組成,沒有位值制。例如,要表示“111”這個數(shù)字,他們要依次寫一個“100”的符號、一個“10”的符號和一個“1”的符號。要表示“999”這個數(shù)字,他們要依次寫9個“100”的符號、9個“10”的符號和9個“1”的符號。這種記數(shù)法使計算工作很困難。
由于尼羅河每次泛濫后都要重新丈地劃界,古埃及人積累了豐富的幾何學知識,建筑神廟和金字塔應用并推進了這些知識。他們能夠確定長方形、三角形的面積,特別是能夠求得等腰三角形、梯形甚至圓的面積。古埃及數(shù)學家得到的圓周率π值為3.16(古巴比倫數(shù)學家只得到粗略值3) ;同時,他們還掌握了計算立方體、柱體等體積的公式。西文“幾何”一詞的本意為“測地學”,人們認為它起源于古埃及的土地測量。
古埃及的醫(yī)學較為發(fā)達,他們留下的較完整的醫(yī)學紙草書有六七部。其中埃伯斯紙草書是一部寬0.3米、長20.23米的醫(yī)學巨著,成書于公元前1600年。該書記載了700種病癥的醫(yī)療方法,包括內(nèi)科、婦科、眼科、解剖、生理、病理等多方面的知識,載有877個藥方。另一個重要的埃及紙草書是1862年發(fā)現(xiàn)的“史密斯醫(yī)學紙草”。該書寫于公元前1700年,被稱為世界上第一部外科學著作。書中記載了48種外傷的診斷與治療方法,所使用的藥物有植物藥、礦物藥、動物藥,還有人體的分泌物;藥物制劑有涂抹的藥膏、內(nèi)服藥,還有熏蒸劑、嗅藥等。古埃及人相信靈魂不死,人有來生。因此,古埃及人有制作木乃伊的傳統(tǒng)。大約在公元前3000年,發(fā)現(xiàn)了可以保存尸體的特殊方法,他們把尸體的內(nèi)臟取出,用鹽液、樹脂、香料等多種物質(zhì)進行處理以防腐敗,尸體干后即成木乃伊,有些4000年前的木乃伊一直保存到現(xiàn)在。古埃及人在制作木乃伊的過程中積累了許多解剖和防腐知識。
在公元前2500年左右的雕塑中,可以找到埃及外科醫(yī)生施行手術的證據(jù)。當時有僧侶學校訓練出的醫(yī)生,有治療骨折的接骨郎中,有醫(yī)治埃及經(jīng)常流行的眼病的眼科醫(yī)生。配制藥物和香科的技術達到高度完美的狀態(tài),許多埃及藥品當時都聞名全世界。埃及醫(yī)學后來傳到希臘,或許是經(jīng)過克里特島傳去的,接著又由希臘和亞歷山大里亞傳到西歐。[12]
古埃及的金字塔世界聞名。金字塔是古埃及國王的陵墓。和制木乃伊一樣,修建宏偉的金字塔也是出于他們的宗教信仰?,F(xiàn)在知道的埃及金字塔有80多座,分布在開羅以南10多千米的地區(qū),修建于公元前20多世紀,即古埃及的第三至第六王朝。金字塔的底座是正方形,以巨石壘起,整個金字塔是一個四棱錐形。因為它每一面都是三角形,看上去如漢字的“金”字,所以漢語譯為“金字塔”。最大的金字塔是第四王朝法老胡夫的金字塔。原來塔高146米,底邊邊長230米,用大約230萬塊巨石壘成,每塊石頭平均重約2.5噸。這些石頭是經(jīng)過細工磨平,角度精確,砌縫雖未施泥灰,卻仍很嚴密。大金字塔內(nèi)部有許多暗室、石柱和甬道。在當時人們?nèi)允褂檬骱颓嚆~器而無鐵器的情況下,建造如此巨大的建筑,不僅是建筑史上的奇跡,而且至今仍是一個謎。大金字塔的布局,保持了非常準確的南北和東西方位,只有掌握了數(shù)學,才能進行如此設計和準備材料。這反映了當時的數(shù)學和力學已經(jīng)達到了相當高的水平。根據(jù)公元前5世紀的古希臘歷史學家希羅多德(Herodotus)的說法,建造大金字塔動用了10萬人、辛苦工作歷時20年。古埃及的另一驚人建筑是神廟,其中位于尼羅河畔卡納克的一座神廟建于公元前14世紀,它的主殿占地約5000平方米,矗立著134根巨大的圓形石柱,其中最大的12根直徑為3.6米、高21米。
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