图片: National Geographic / Wikimedia Commons, Public domain (已裁剪)
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巴克沙利手稿1881年发现于白沙瓦附近,按牛津自己的评估,几乎可以肯定是现存最古老的南亚数学文献,其中数百次把零写成一个圆点。2024年牛津的放射性碳报告把五张叶片的树皮定在公元773年至1032年之间,而林隆夫(Takao Hayashi)把注释部分定在7世纪。
巴克沙利手稿由70张桦树皮叶片组成,上面写满梵文规则和演算过的算术题,其中有数百处用圆点表示零。牛津放射性碳实验室和收藏它的博德利图书馆在2024年的报告中称它“几乎可以肯定是现存最古老的南亚数学著作的见证”。该报告把其中五张叶片的树皮定在公元773年至1032年之间。
这个年代此前已经变过一次。2017年9月,同样的机构宣布其中一张叶片早到3世纪或4世纪,《卫报》和其他媒体都作了报道。2024年的报告解释了这个数字为什么不再成立。文本和上面的零没有变,变的只是树皮的实测年龄。
一名劳工、一处废墟和白沙瓦附近的村庄
这些叶片于1881年5月发现于巴克沙利村,该村在白沙瓦东北约80公里,属于今天的巴基斯坦。牛津的报告说,一名农业劳工从一块田地或一处废墟中取出了它们,关于发现经过的记述并不准确。
德国学者A. F. R. 霍恩勒(A. F. R. Hoernle)当时任印度政府古文字学家,他1882年的一份报告说,手稿是一个人为挖石头而在一处残破的围场里发现的。霍恩勒补充说,发现者把它取出来时,大部分已被毁坏。他研究了残存的碎片,并于1902年把它们赠给牛津的博德利图书馆,馆藏编号为MS. Sansk. d. 14。
学者们对这部文本的了解,大部分至今仍来自照片。G. R. 凯伊(G. R. Kaye)1927年出版校订本时发表了这些照片。据不列颠哥伦比亚大学的数学家比尔·卡塞尔曼(Bill Casselman)说,此后这些残片被封进云母片之间。树皮粘在云母上,碎成了数百小块,颜色也变暗了。卡塞尔曼指出,隔着云母似乎仍然能把页面拍得很清楚。
叶片教的是什么
这部文本是规则和例题的汇编,以诗体写成,附有散文注释。牛津的报告把它描述为“诗体的算法和例题”,所用梵文受到西北地区方言的影响。文字是夏拉达体的一种变体,维尔茨堡大学的Indoskript数据库把它列出的那张对开页标为晚期原始夏拉达体。按卡塞尔曼描述的模式,每条规则之后是例子,再之后是对答案的验算。
题目都是日常问题。第16和17对开页上的一道混合题,讲的是不同成色的金合金。MacTutor报告说,另一些题涉及三率法(其例题算出50乘12除以8等于75第纳尔)、两个男孩的日工资和债务使他们30天后持平,以及一道关于马价的不定问题。牛津数学家马库斯·杜索托伊(Marcus du Sautoy)2017年这样概括它的风味:这是“如果有人买了这个又卖了这个,他还剩下多少?”一类的问题。
平方根是最出彩的部分。MacTutor列出了手稿对非完全平方数的求法,给出41的平方根为6.403138528,而真值是6.403124237,精确到小数点后四位。对339,009,它算对了十一位小数。卡塞尔曼说,就他所知,其他文化要到很久以后才出现类似的超大数,并指出十进制小数是阿拉伯数学家在这类工作之后才发明的。
书尾的跋是抄写者的附记,其中提到一位婆罗门,称他是恰贾卡(Chajaka)之子,他为一位名叫哈西卡(Hasika)、瓦西哈(Vasiha)之子的人及其后裔抄写了这部著作,地点在南亚西北部的犍陀罗地区。林隆夫1995年校订并翻译了这部文本,下文讨论的2017年答复(他是合著者之一)称这个校订本是权威研究。他暂时把注释部分定在7世纪,把现存手稿定在8世纪至12世纪之间的某个时期。
一个身兼两职的圆点
手稿里的零是一个圆点。它标记数字中的空位,就像101里的0,2017年牛津的公告说它后来中间生出了空心,成了现代的符号。2017年答复的作者们补充说,手稿还把这个圆点用来表示未知量,用法类似代数里的变量。
这些规则也显示出零是可以拿来运算的。在第22对开页的一道题中,代表未知量的圆点被换成1,文本说这一步是“把一加到零上”。在第47对开页,例题把分数108625/65600和59425/49200相乘,得到6455040625/3227520000,这五位作者说,若不对数中的零作运算,很难想象这个计算怎样完成。牛津2017年的新闻稿把巴克沙利圆点描述为占位符,并指出婆罗摩笈多公元628年的《婆罗摩历算书》(Brahmasphutasiddhanta)是第一份把零当作数来讨论的文献。婆罗摩笈多制定的规则另有专文介绍。
这个符号的更广阔的历史见印度给世界带来了零。巴克沙利叶片是其中的一项证据,2017年的答复还列出了其他证据:梵文词shunya(空)在诗律计算中起过某种记号作用,一部约公元550年的文本把一个常数定义为“六十减零”,还有几部早期文本描述了用算筹进行的位值计数。
2017年9月:三张叶片,三个世纪
博德利图书馆从第16、17和33对开页上、远离墨迹的地方取了三个小块树皮样品。牛津放射性碳加速器单元在大卫·奇瓦尔博士(Dr David Chivall)参与下对它们作了测量。博德利图书馆的约翰·克莱梵文馆员卡米洛·福尔米加蒂(Camillo Formigatti)2017年9月14日把结果发到一个学者邮件列表上,置信度均为95.4%:第16对开页为公元224年至383年,第17对开页为公元680年至779年(另有一个较小的第二区间,公元790年至868年),第33对开页为公元885年至993年。他写道,团队没有料到三者差别这么大。
牛津大学当天发布了这条消息,《卫报》以独家形式刊登。新闻稿说,这部手稿早到3世纪或4世纪,比学者们原先认为的早了约五个世纪,也比中央邦瓜廖尔一座寺庙墙上的9世纪的零更古老,后者在此之前是已知最早的印度占位零。新闻稿还说,这些叶片至少来自三个不同的时期。新闻稿提到林隆夫的8世纪至12世纪区间,称之为此前主要的学术估计。
学者们的答复
2017年,五位印度数学史学者(金·普洛夫克、阿加特·凯勒、林隆夫、克莱门西·蒙泰尔和多米尼克·武雅斯塔克)在同行评审期刊《南亚科学史》上发表了答复。他们说无法在技术上质疑放射性碳数据,转而从手稿本身立论。各叶片上的笔迹和版式看起来一致,在他们看来,这与相隔数世纪写成的页面不符。第16对开页的背面和第17对开页的正面载有同一道讲金合金混合的连续题目,林隆夫没有看到换了抄写者的迹象。他们写道,如果这部著作是一次抄成的,那么零的年代就是最晚那张叶片的年代。
他们的结论也肯定了这项检测。他们称放射性碳分析可能具有很大价值,并要求每张叶片取不止一个样品,如有可能还要检测带墨迹的字迹本身。他们对结果在同行评审之前就交给了媒体并制作了视频表示遗憾。
第二天,在邮件列表上,瓦尔特·斯拉耶(Walter Slaje)写道,印度早期使用零是印度学者早已确立的常识,并问为什么没有人征询他们。安德烈亚·阿克里(Andrea Acri)指出,如果这部手稿是单一的文本,它的抄写年代应落在9世纪或10世纪,并说他是根据新闻报道在没有图书馆资料的条件下作出判断的。
牛津2024年的报告
2024年10月14日,牛津放射性碳加速器单元和博德利图书馆提交了一份更完整的报告,作者是大卫·奇瓦尔、维吉尼亚·利亚多-比桑(Virginia Lladó-Buisán)、大卫·豪厄尔(David Howell)和吉利安·埃文森(Gillian Evison)。报告说,2017年对第16和17对开页的测量得出了出人意料的年龄,所以团队在2018年又做了新的检测,对象是第23和55对开页、第15对开页,以及第16对开页的第二个样品。报告写道,第16对开页的第二次结果表明第一次不准确。第17对开页的测量值与其余数据相比是离群值,被排除在外。第33对开页的结果与新结果一致,予以保留。
五个校正后的区间(置信度95.4%)是:第15对开页公元773年至986年,第16对开页公元901年至1032年,第23对开页公元890年至1014年,第33对开页公元885年至995年,第55对开页公元774年至991年。维尔茨堡的Indoskript数据库依据放射性碳测年,把第16对开页列为公元901年至1032年,与新结果一致。报告的统计检验发现,不能假定这五张叶片的年龄都相同,但除第16对开页以外的其余四张可以,它们给出的是公元889年至979年。一个对叶片之间关系不作任何假设的模型,把手稿制作的开始定在公元799年至892年,结束定在公元900年至1102年。
报告对这些数字测的是什么写得很谨慎。放射性碳测的是树皮形成的时间,手稿不可能早于那时写成,所以这些年代只是它制作时间的最早可能值。
什么是站得住的
同一份报告说,对这部手稿提出过的年代从大约公元200年到1100年不等,它几乎可以肯定是现存最古老的南亚数学著作的见证。卡塞尔曼称它是迄今最古老的现存数学手稿,并说桦树皮在潮湿气候中保存不了多久。
牛津2017年新闻稿称为最古老的印度占位零的瓜廖尔铭文,年代为9世纪,而新测得的树皮年代区间与这个世纪重叠。林隆夫把注释定在7世纪,依据的是笔迹、语言和梵文算术文献的历史;2017年答复把零读作数,依据的是文本自身的运算程序。两者都不是对树皮的测量。
70张叶片中有六张取过样(第15、16、17、23、33和55对开页)。牛津的报告预计不会再有进一步测年,因为每次检测都要消耗一小块树皮样品。
资料来源与延伸阅读
- Chivall, Lladó-Buisán, Howell and Evison, Radiocarbon dating of the Bakhshali manuscript (Oxford Radiocarbon Accelerator Unit and Bodleian Libraries, deposited 14 October 2024)
- University of Oxford (GLAM), Carbon dating finds Bakhshali manuscript contains oldest recorded origins of the symbol zero (14 September 2017)
- Plofker, Keller, Hayashi, Montelle and Wujastyk, The Bakhshali Manuscript: A Response to the Bodleian Library's Radiocarbon Dating, History of Science in South Asia 5(1), 2017
- Camillo Formigatti (Bodleian Libraries), announcement of the radiocarbon results on the INDOLOGY mailing list, 14 September 2017
- INDOLOGY mailing list thread of 14 and 15 September 2017 with replies from Walter Slaje and Andrea Acri
- The Guardian, Hannah Devlin, Much ado about nothing: ancient Indian text contains earliest zero symbol (14 September 2017)
- Hyperallergic, Allison Meier, Oldest zero identified in ancient Indian manuscript (20 September 2017)
- MacTutor History of Mathematics, University of St Andrews: The Bakhshali manuscript
- Bill Casselman (University of British Columbia), Zeroes in the Bakhshali manuscript, talk notes
- Bill Casselman (University of British Columbia), The Bakhshali manuscript: reproductions of the photographs in G. R. Kaye's edition
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Indoskript database: Bakhshali Manuscript, folio 16
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