零成为一个数字:婆罗摩笈多的运算法则(公元628年)
公元628年,比拉马拉一位地方天文学家写下了现存最早的关于零与负数运算的法则——正是在这一刻,一种“空缺”变成了可供运算的对象。这一观念在一个半世纪内西传至巴格达。然而,随之而行的名字,并不是他的。
公元628年,在印度西部的比拉马拉,天文学家婆罗摩笈多(Brahmagupta)完成了《婆罗摩历算书》(Brāhmasphuṭasiddhānta),并做成了一件此前任何现存文献都未曾做到的事:他为零——舜若(śūnya)——赋予了明确的运算法则,将其视为一个可以加、减、乘的数字,而不再仅仅是数列中的一处空缺。他以“财富”与“债务”来表述正数与负数的运算,甚至还诚实却错误地尝试了用零作除。不到一个半世纪,悉檀多(siddhānta)传统便抵达了巴格达的阿拔斯宫廷,在那里被译为《信德罕德历数书》(Zīj al-Sindhind),成为花拉子米(al-Khwārizmī)算术的直接先驱——正是通过这条渠道,十进制的零最终传遍了地球上的每一本账簿、每一套算法、每一台机器。这场传播几乎未流一滴血。它所付出的代价,是一个名字:欧洲会把这些数字称作“阿拉伯数字”,而那位最早将“无”化为数字的地方天文学家,则被这个建立在他法则之上的文明所遗忘。
之前:一个没有“无”之数的计数世界
有位值、却无其数
到公元七世纪,印度次大陆的数学家已经取得了其他任何有文字传统都未能一以贯之并传承下去的成就:他们按位置来书写数字。在位值制中,同样的少数几个符号,会因所处位置的不同而表示不同的数量——十位上的3是三十,百位上的3则是三百。天文学家阿耶波多(Āryabhaṭa)约在公元499年于俱苏摩补罗附近撰写《阿耶波多历算书》(Āryabhaṭīya)时,已经以数学家特有的凝练表述了这一支配性原则:从一位到下一位,每一位都是前一位的十倍1。十进制的阶梯就此搭成。然而,尚未搭成的——它当时还只是一处空缺、而非一个数字——正是使这架阶梯得以稳固的那一横档:一个表示空列的符号,以及更为艰难的一步,把这个符号本身当作一个独立数量来对待的方法。
整段记载的关键就系于这一区分,值得予以精确辨析。因为那句广为流传的口号——“印度发明了零”——把两项截然不同的发明合而为一了。一个表示“此列无物”的占位符号,只是一种记法上的便利,若干文明都曾各自独立地达到过这一步。巴比伦人以泥板书写六十进制数字,早在公元前三世纪便用一对斜楔来标示空位。玛雅人则把一个贝壳形的零字符刻进了他们的长纪历。这些都只是占位符。它们回答的仅是抄写员那个狭窄的问题——此列是否被占用?——仅此而已。它们没有一个是可供加、可供减、可供进位的数字。
比拉马拉所继承的
迈出这决定性一步的市镇,并非帝国的都城。比拉马拉——今拉贾斯坦邦南部与古吉拉特邦北部交界处那片干旱地带上的宾马尔(Bhinmal)——是瞿折罗国(Gurjaradesa)的治所,曾在640年代途经此地的中国求法僧玄奘笔下,被描述为西陲一个颇具规模的王国。它是一个地方性的学术中心,而非梵文科学的都会心脏;那颗心脏在乌贾因(Ujjain),那座位于回归线上的观星之城,印度天文学的本初子午线被认为正从此穿过。婆罗摩笈多后来会与乌贾因联系在一起,有时被称作该地观象台之长,但《婆罗摩历算书》本身是一部比拉马拉之书,成于一座多数数学史家在地图上都指不出的市镇2。
这位地方天文学家所继承的遗产既丰厚又具体。他继承了十进制位值记法。他继承了一套梵文数学词汇,其中零早已有名——舜若(śūnya),意为“空”“虚”——它出自一种在哲学与语法上都异乎寻常地能安然接纳“缺席”这一范畴的文化。数世纪前编定的波你尼(Pāṇini)语法,就使用了lopa(略)这一概念,指语法上的“零”:一个本应出现的音脱落了,而那个位置依然保留。佛教及后世的哲学传统,在“空”作为某种真实之物这一命题上着力甚深。一种能够思考“有结构的无”的文化,正是一种比其他大多数文化都更有准备、去让“无”成为数字的文化。
那一数学文化的两项特征值得点明,因为二者合起来解释了为何零的实体化发生在此处,而非雅典或亚历山大。第一项是数词系统——所谓“物数”(bhūtasaṃkhyā),天文学家与诗人借此把数字编码为熟悉的名词,以便将数字织入格律梵文诗句之中。Kha、ākāśa、śūnya、bindu——“天”“空”“虚”“点”——皆可用来表示零。一个惯常以十来种不同名称称呼零、并把这些名称嵌入诗歌的传统,早已赋予这一概念某种语言上的坚实感,而这是一个光秃秃的占位楔形符号永远无法获得的。第二项是,印度天文学要求极大的数字以及不断的重复演算,其规模是希腊几何学从未需要的:行星周期以数百万年计,位置须以手工反复推算。一种能让这类算术变得可行的记法,并非奢侈品,而是工作上的必需;而正是这种必需,使位值制——连同零在内——得以在日常中持续不断地使用。
哲学背景也同样重要。A. K. 巴格(A. K. Bag)与 S. R. 萨尔马(S. R. Sarma)主编的《舜若之概念》(The Concept of Śūnya, 2003)一书所汇集的专题论文,追溯了数学之零如何汲取自印度对“空”更为宽广的谙熟——语法的、逻辑的、形而上的13。这并非要把数学神秘化;婆罗摩笈多的法则棱角分明、注重操作,绝非玄思冥想。然而,那一文化事实依然成立:这个数字的名称,早已是一个表示“有结构、可思考之缺席”的词语,而一个占位符会从环绕它的语言中承接来分量。
悉檀多诸派竞争的世界
人们很容易把古印度数学想象为一种宁静、匿名、层累而成的智慧积淀。实则全然不是如此。梵文天文学被组织为彼此对立的学派——各派(pakṣa)——每一派都有自己的正典悉檀多,有自己关于年长与行星运动的参数,也有自己激烈的党徒。婆罗摩笈多属于婆罗摩派(Brāhmapakṣa)。他研读前代权威——阿耶波多、拉塔提婆(Lāṭadeva)、伐罗诃密希罗(Varāhamihira)、室利舍那(Śrīṣeṇa)、毗阇耶难丁(Vijayanandin)——然后以诗句指名道姓地抨击他们。
《婆罗摩历算书》的论战色彩之浓,会令那些期待科学著作应有克制的读者大吃一惊。婆罗摩笈多专辟一整章来挑错,几近津津有味地罗列他所认定的阿耶波多及其追随者的种种谬误。此处的知识是在争斗、而非交融中前行的。读者应牢记这一点,因为它使那个整洁的“传承”故事复杂化了:这套“零即数”的法则,出自一个把数学视为角斗场的人之手,他既在意对后世有用,也同样在意在与对手的较量中占得上风。这些法则得以流传,并非因为这一传统温和敦厚,而是因为它们更为高明。
这种竞争不仅出于性情,更是制度性的,且事关利害。一个学派的权威,取决于其参数的准确度——它的表格对日月食与合相的预测,究竟有多契合任何人都能对照夜空加以核验的实际。要证明对手推算的年长有误,便意味着赢得赞助、门徒与声望。如此看来,婆罗摩笈多的挑错之章,并非无端的粗鲁,而是以这一体裁所唯一允许的语域——诗句——展开的专业论辩。他修正了阿耶波多的参数,反驳了他的日月食理论,并且毫不缓和这种分歧。同一部书,既以摧折前辈的方式推进了数学,又是首次将零的算术编纂成典的著作——这有益地提醒我们:建立与拆毁这两种冲动,曾在同一颗头脑、同一部文本中并行不悖。
传播:公元628年与“缺席”的实体化
比拉马拉的婆罗摩笈多
公元628年,约莫三十岁时,婆罗摩笈多完成了《婆罗摩历算书》——即“婆罗摩之正确确立的学说”——全书二十四章(第二十五章为后来所增),是一部贯穿着天文所需数学的天文学著作。书中大部分内容论述天象:行星的平位与真位、日月食、升与落、合相。然而,有两章——论算术(gaṇita)的第十二章,以及论他称之为“粉碎法”(kuṭṭaka)、我们则会称之为代数的第十八章——所含的材料,使这部书的意义远远超出了天文学的范围3。
有必要强调这一背景是何等寻常。这里没有学院,题记中没有点名的赞助者,文中也丝毫看不出作者意识到自己正在写下的这句话,会在一千年后成为欧洲每一本账册的根基。他是在为天文学家写一部技术手册,而在铺陈这些天文学家所需算术的过程中,他把针对零与针对负数的运算法则写了下来,仿佛这些不过是演算工具中理所当然的一部分罢了。这份随意本身即是证据:到628年,印度传统与这些观念相伴已久,久到一位在职的天文学家能够毫不张扬地把它们陈述出来。
婆罗摩笈多并非只精于数字的狭隘专才。《婆罗摩历算书》是一套完整的天文体系,而他数十年后又在第二部更偏实用的手册、即公元665年的《历数精要》(Khaṇḍakhādyaka)中重返此题,该书旨在便于行星位置的日常演算。他研究过插值法;研究过某些不定方程的求解——包括所谓的佩尔方程(Pell equation),x² = 1 + p·y²,这比它所借以命名的那些欧洲人早了一千多年;还研究过圆内接四边形的几何,其面积公式至今仍冠以他的名字。零的法则,只是这一更宏大成就之内诸多工具中的一件,这也部分解释了为何其世界史级的分量在作者本人看来并不显眼。他是一位解决实际问题的在职天文学家,而他手中的工具之一,恰好是“无”的实体化。
零作为运算对象:财富与债务的法则
以下便是此前任何现存文献都不曾迈出的那一步。婆罗摩笈多不只是使用占位符;他还定义了当你以零、以及以小于“无”的数量进行演算时会发生什么。他以具体的商业语言来框定正负——用dhana,即“财富”“资财”,表示正;用ṛṇa,即“债务”,表示负——继而铺陈其算术。在H. T. 科尔布鲁克(H. T. Colebrooke)1817年对这段梵文的英译中,这些法则读来几乎如同连祷4:
- “债减去零仍为债。财减去零仍为财。零减去零为零。”
- “从零中减去一笔债,得一笔财;从零中减去一笔财,得一笔债。”
- “零乘以债或财,其积为零。零乘以零,其积为零。”
- “两财之积或商为一财;两债之积或商为一财;一债与一财之积或商为一债。”
请再读一遍第二句。“从零中减去一笔财,得一笔债。”这就是符号法则——从“无”中减去一个正数,得出一个负数——在七世纪便被清晰地陈述了出来;而在当时,希腊数学纵有种种威力,却对负数量根本无处安放,欧洲数学家迟至十六、十七世纪,仍会把负数称作“荒谬的”或“虚构的”。婆罗摩笈多毫不退缩。债务与财富一样真实;零则是二者之间的平衡点,且它遵从法则。历史学家比布蒂布尚·达塔(Bibhutibhusan Datta)与阿瓦德什·纳拉扬·辛格(Avadhesh Narayan Singh)——其两卷本《印度数学史》(History of Hindu Mathematics, 1935)至今仍是标准综述——把这一段落视作整个学科的枢纽:正是在此刻,算术不再是一种计数事物的技艺,而成为一套能够对自身抽象对象进行运算的封闭系统5。
与地中海传统的对照,使婆罗摩笈多的成就愈发分明。希腊数学压倒性地是几何式的:一个数是一段长度、一块面积、量与量之间的一个比;而一个小于“无”的量,本身即是自相矛盾——你无法画出一条比“没有线”还要短的线。丢番图(Diophantus)在三世纪的亚历山大工作,已处于希腊算术所能企及的极边缘,他把一个得出负根的方程称为“荒谬”。这一条件反射在欧洲延续了远超婆罗摩笈多之后的一千多年:文艺复兴时期的代数学家仍把负解标为numeri ficti(“虚构之数”)或numeri absurdi(“荒谬之数”),甚至在自己的方法本身导出这些负解时,也不情愿承认它们。婆罗摩笈多在628年却毫无此种顾忌,因为他的负数不是长度,而是债务——而一笔债务,与一笔财富一样真实、一样可算。通过把符号法则奠基于商业而非几何,印度传统绕过了那道将希腊人及其欧洲后裔困缚千年的概念屏障。
诚实之误:用零作除
婆罗摩笈多随后做了一件能把伟大数学家与仅仅审慎的数学家区分开来的事:他把法则推至其崩溃之处,而且崩溃得诚实。他追问用零作除会发生什么。他的答案是一个以零为分母的分数——他把这样一个量命名为khahara,即“以零为除数者”——并且断言(错误地)零除以零等于零。他并未解出用零作除;无人能解出,因为它没有解,现代的裁断是这一运算干脆无定义。然而,他做的事比解出它更有价值。他把它作为一个悬而未决的问题写了下来,并让那个错误答案作为一处标记留存于世。
后世的印度传统在他所留下的这道边界上继续钻研。五个世纪之后,婆什迦罗第二(Bhāskara II)在《莉拉沃蒂》(Līlāvatī)与《算法本源》(Bījagaṇita, 公元1150年)中修正了答案的方向:他写道,一个量除以零,会成为一个“无穷之量”(khahara),无论增添或取走多少都不改变,“正如在诸世界毁灭或创生之际,纵有无数众生被吸纳或被生出,那无限而不易的神却不发生任何变化”。那句神学式的修辞是婆什迦罗的;而其中的数学直觉——用零作除会把一个量驱向无界——较之婆罗摩笈多那个平直的“零”,更接近现代的极限概念。就本记载而言,要点在于这番探究的形态:一处被记录下来、而非被隐藏起来的错误,此后这一传统花了数个世纪去加以修正。
巴克沙利的那一点与漫长的巩固
婆罗摩笈多的法则是一桩概念性的事件,而非记法上的事件。那个书写符号——桦树皮叶片上或神庙墙壁上代表零的小圆圈或粗重圆点——有其自身错综的历史,这两条线索必须分开来看。我们所拥有的最古老的印度实物之零,并非出自婆罗摩笈多的手稿(该手稿仅以年代晚得多的抄本传世),而是出自另一些器物:巴克沙利手稿(Bakhshali manuscript),一部1881年在白沙瓦附近发现、如今藏于牛津大学博德利图书馆(Bodleian Library)的桦树皮数学论著,通篇以一个实心圆点作为占位符。

那个点究竟有多古老,已成为数学史上更为尖锐的争议之一。2017年,博德利图书馆对其中三片桦树皮叶片进行放射性碳测年,公布的年代早至公元三世纪或四世纪——倘若那些叶片上的点与桦树皮一样古老,便会把印度的书写之零往前推数百年,比任何人先前所想的都要早。马库斯·杜·索托伊(Marcus du Sautoy)在评述这一结果时说,“今天我们理所当然地认为,零的概念通行全球,是数字世界的一块关键基石”14。然而,一个由印度数学史家组成的国际学者群体——包括金·普洛夫克(Kim Plofker)、林隆夫(Takao Hayashi)等人——提出了有力的反驳,而他们的异议堪称严谨治学的典范:这份手稿是由年代各异的叶片装订在一起的,为最古老的一小片桦树皮测定年代,并不能为其他叶片上的书写测定年代。稳妥的结论是审慎的那一个:印度在公元第一个千年的中叶诸世纪之前,已拥有一个书写的占位之零,并将其用于持续而寻常的日常数学之中——但单就已被可靠测年的最古老实例而言,其年代比那条头条新闻所暗示的要晚,也更朴实。这是巩固,而非一道闪电。
这场争议值得细究,因为它以微观的方式展现了本图集的溯源之严。这个故事的浪漫版本想要一个“最古老的单一之零”——一份数字的出生证明——而2017年的头条似乎恰好提供了一份。审慎的版本则注意到,巴克沙利手稿是一件复合器物,是历时漫长、书写并重新装订而成的一叠桦树皮叶片,因此某一片叶子的放射性碳年代只能测定那片叶子的桦树皮本身,别无其他,而无法测定横书于整份手稿之上的数学内容11。金·普洛夫克与林隆夫,作为该领域最为严谨的历史学家之列,提出的正是这一异议,而它站得住脚。因此,诚实的表述是审慎的:印度传统在公元第一个千年的中叶诸世纪某处,已拥有并寻常地使用着一个书写的占位之零;而更深层的那一样东西——零作为一个有法则的数字——它则在628年、在婆罗摩笈多的文本中便已拥有。无论是符号还是概念,都无法被钉定在某个有确切日期的清晨,而本图集也不佯装能够如此。
何者变易、何者被取代
从占位符到对象
婆罗摩笈多的法则所启动的这一变化,说来容易,其重大却怎么估量都不为过:它们完成了零从一个记号到一个数字的晋升。此前,一个书写205的抄写员需要某种办法来表明十位是空的,一个点或一个圈便能胜任——这是一个标点。此后,那同一个符号成为一个进入方程、以财抵债、并遵从其自身法则的数量。被取代的与其说是一套敌对的数字系统,不如说是一整套关于“算术究竟为何而存在”的思维方式。
不妨想一想,一套配备了真正之零的成熟位值系统,使何种可能成为可能,又使何种可能被封堵:
- 算法化的演算。 有了十个符号与位值列,加、减、乘与长除便成为任何人都能学会并核验的机械程序。相比之下,罗马数字要进行严肃的运算就离不开实体算板;那套记法本身承载不了这项工作。
- 负数量作为寻常对象。 债务、赤字,以及基准线之下的方向,都变得可算,而不再是悖论。
- 代数作为封闭系统。 方程可以被写出、移项、依法则求解,因为数轴如今从正到负、经由零连绵贯通。
- 万物最终的算术化。 后世每一项演算技术——账簿、对数表、机械计算器、计算机那由0与1构成整个宇宙的二进制寄存器——都以“零是一个数字”为前提。
这些后果中最深远的是最后一项,值得明白点出。一台现代计算机,归根结底是一台按法则操纵两个符号(0与1)的机器——而这一对符号中的0并非占位符,而是一个值,一个机器加它、比它、存它的方式与对待1完全相同的数量。数字世界的每一层,从晶体管到电子表格,都建立在这样一个前提之上:“无”是一个你可以用来演算的数字。这个前提正是婆罗摩笈多的。从628年一片桦树皮上的圆点、一句梵文诗,到你此刻正藉以阅读这句话的设备中的二进制寄存器,这条线漫长而曲折——它途经巴格达、托莱多与比萨——却从未中断。本图集将这次传播的量级与持久度评为最高,正是出于这一缘由:今天地球上所进行的几乎每一桩定量之举,都在某种意义上,运行于“让缺席成为数字”这一决定之上。
这一取代过程缓慢,且在印度境内基本不为人所见,因为并不存在一套占主导地位的旧系统需要被推翻。真正的取代将在别处、在数个世纪之后发生:当印度方法遭遇西方两大根深蒂固的传统——罗马数字与算板——之时,经过一场旷日持久的较量,将其取而代之。那场后来的战役属于紧随本记载之后的那一篇。此处所要紧的是:那场战役的弹药,是在628年铸就的。
瓜廖尔876年与实体之零
若你想站在印度本土最古老、且有确切年代的位值之零面前,你便前往印度中部高地的瓜廖尔(Gwalior)城堡,在一座供奉毗湿奴的神庙中找到一方朴素的石刻。它刻于公元876年,记录了对该庙的一笔捐赠:一座187乘270臂尺(hasta)的花园,每日出产50串花环。“270”中的0与“50”中的0,是凿入岩石的小圆圈——这是印度既确凿无疑、又年代明确的最古老之零,距婆罗摩笈多写下赋予它们意义的那些法则,已有四分之一个千年6。
瓜廖尔石刻是一剂有益的矫正,纠正了那种以观念最著名的表述来为观念定年的诱惑。婆罗摩笈多的法则属于628年;有确切年代的最古老石刻之零属于876年;巴克沙利的那一点比二者都古老,却更难测年。其中的教训并非说哪一个日期错了,而是说:一个数学观念、它的记法、以及它在金石中的幸存,是三只不同的钟,以三种不同的速度走着。我们能够确凿断言的是:到九世纪,配有书写之零的十进制位值系统,已在北印度各地的行政事务中寻常使用,被刻上神庙墙壁,用以记录花卉的价钱。
西行的一跃:信德至巴格达
传播的第二条线索向西延伸,且贯穿于一个有文献可稽的时刻。约公元770年前后——各种史料对确切年份莫衷一是——一个使团抵达了阿拔斯哈里发曼苏尔(al-Manṣūr)新建之城巴格达的宫廷,其成员之中有一位携带着悉檀多传统之梵文天文文献的学者。曼苏尔是一位对天文与占星怀有浓厚兴致的统治者,他下令将这些材料译成阿拉伯文。学者法扎里(al-Fazārī)与那位来访者合作,译出了后来称为《信德罕德历数书》(Zīj al-Sindhind)的著作——“信德罕德的天文表”,Sindhind即siddhānta的阿拉伯文转写7。
这个使团来自信德(Sind),即下印度河那片印度化的地区,它所携带的文献,属于婆罗摩笈多曾在其中写作的同一个婆罗摩派天文学。十进制数字连同其零,是被捆绑在这套天文学之内传来的——并非作为奖品,而是作为这套天文学恰好使用的记法。深层传播往往正是如此运作的:那件改变世界的工具作为货物随行,藏匿于某人真正想要的载货之中。曼苏尔想要的是行星表。而他额外收到的、并将比这批藏品中任何一张行星表都更为长久的东西,是一种书写数字的方式。
历史学家戴维·平格里(David Pingree)毕生致力于重构法扎里著作的残篇,他揭示了早期阿拉伯天文传统在希腊天文学——托勒密的《天文学大成》(Almagest)——后来占据主导之前,曾在何等深的程度上被这份梵文遗产所塑造。有那么两三代人的时间,印度方法与印度数字几乎独占了阿拔斯宫廷。
有必要精确说明何者传来、何者未传。抵达巴格达的,是一套活的天文实践——表格、方法、以及运转它们的算术——而非一套关于数字的哲学。阿拔斯的译者想要的是可用的天文学,他们把印度数字当作这套可用工具的一部分一并取来。乔治·萨利巴(George Saliba)曾详加论证:早期伊斯兰科学并非介于希腊古典与欧洲文艺复兴之间的一只被动的储蓄罐,而是一个改造其所接受之物的、富于生成性的传统;而印度数字的命运佐证了他的论断9。不出几代人,阿拉伯数学家便不只是照抄这些数码,而是在其上有所建树:花拉子米那套系统化的算术及其代数,是被投入新用途的印度记数法,而非对它的誊录。这次传播是一粒种子,而非一个包裹。
吞噬世界的那个词:从信德罕德到“算法”
在《信德罕德历数书》译成之后不出两代人,穆罕默德·伊本·穆萨·花拉子米(Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī)于九世纪最初数十年间在巴格达工作,撰写了一部使用印度数字进行计算的论著。其阿拉伯文原本已佚;它仅以一部十二世纪的拉丁译本传世,该译本以“Dixit Algoritmi”(“花拉子米如是说”)开篇。他名字的这一拉丁化形式Algoritmi,成为欧洲用以指称“以新数字进行演算”的词,此后经过漫长的语义漂移,成为我们的algorithm(“算法”)一词。他另一部巨著《代数学》(Kitāb al-Jabr)则给了西方algebra(“代数”)一词。门索·福尔克茨(Menso Folkerts)为幸存的拉丁文算术所作的校勘本,逐行重构了印度算法如何以一个阿拉伯名字进入欧洲89。
数字本身也正是在此处获得了它们那随行的名字。舜若(śūnya,“虚”)被译为阿拉伯文的ṣifr(“空”)——它经由拉丁文的zephirum与意大利文的zefiro,成为英文cipher与英文zero二词的共同来源,这两个指同一符号的词,在商人的口中分道扬镳。这整套装置——十进制数码、位值列、一个身为数字的零——在伊斯兰世界被称作al-ḥisāb al-hindī(“印度算法”),这一名称守住了其来源的诚实。两个世纪之后,博学之士比鲁尼(al-Bīrūnī)——其《印度考》(Kitāb fī Taḥqīq mā li'l-Hind, 约公元1030年)是中世纪伊斯兰世界所撰关于印度科学最为详实的记述——仍把这套记数法与舜若记作印度的,成为这次传播源头的一位第一手见证者12。而这份诚实并未熬过旅程的下一程。本记载止于约830年的巴格达,其时印度数字已成为阿拉伯数学,并即将继续前行,进入一个日后会忘记它们从何而来的拉丁欧洲。此后那条链条——从巴格达到科尔多瓦、到托莱多、到比萨,以及沿途所付出的代价——将由紧接本篇的那一记载来讲述。
此处有一个不大、却值得停留的反讽。cipher一词与zero一词,皆源自同一个阿拉伯文ṣifr,而后者本身又是梵文śūnya的一个借译——数个世纪里,在欧洲,“cipher”既指数字零,又引申指秘密书写,因为这套新算术对那些读不懂它的人而言晦涩难解。“decipher”(“破译”)一词最初的意思,正是弄懂那些奇怪的印度记号。这个指称“无”的单一外来符号,是如此新奇、如此有力,以致其名成了“被编码之物”与“被隐藏之物”的代名词。这同一个词根给了英文两个词——一个指数字,一个指秘密——这是一块语言化石,恰恰印证了那个舶来之零当年曾何等陌生、又何等意义重大。
代价何在
低微的直接账单
本图集中的多数记载,都是一本本关于伤害的账。这一篇却不是;若佯装它是,便会歪曲这套方法。零作为数字的这次传播,就其自身机制而言,几乎是不费代价的。没有人为了让婆罗摩笈多写下他的法则而遭征服。将悉檀多带往巴格达的使团是一支学术使命,而非一支军队;委托翻译的哈里发是在购买知识,而非在胁迫之下攫取它;据记载所示,提供知识的印度学者,是在一个珍视其科学的宫廷中甘愿参与的一方。这是一次“增益型”传播——接收方文化由此获得了永久的富足,而输出方文化并未失去任何它已拥有之物。
有必要明白地说清这是何种传播,因为本图集追溯代价的习惯,会使每一次交换都显得像一场劫掠。本集中确有一些传播是劫掠:一项技术或一种信仰,驮在征服的背上传来;一门手艺,从某个民族身上榨取而出,而那个民族随后即被弃如敝屣。这一篇却不属此类。十进制之零,更接近于字母表从腓尼基商人传向希腊语者的那段历程——一件跨越商业与学术边疆递交的工具,因其更优而被采纳,交递之际无人被迫、无人被夺。当本图集为这样一次传播评级时,它所衡量的并非交换中的暴力(此处几乎全无),而是此后世界为这次交换所记的那本账的诚实与否。
这恰恰是为何此处的代价严重度被评在低端、而非评为零。本图集不会因感激而表演,正如它不会因中立而表演;这里有两项真实的代价需要点名——一项内在于输出方文化,一项由下游诸文化所强加。
知识经由争斗、而非宁静的积累而行进
第一项代价容易被忽略,因为它埋藏在源头传统自身的肌理之中。把印度数学想象为一项平和、集体、无我的事业——智慧如淤泥般层累而下——是一种现代的浪漫想象,而它是虚假的。婆罗摩笈多自己的书便是明证。他专辟一章猛烈抨击阿耶波多及追随其后的天文学家,其语调好斗,偶尔含着轻蔑。零的法则,与针对指名对手的持续论战,相隔不过数章。
这一点对我们如何讲述这个故事至关重要。把零的诞生呈现为一份被宁静地递交下来的馈赠,便是在把一个过程感伤化了;而这个过程,一如大多数智识的进步,是靠竞争、职业上的妒忌、以及“要在与对手的较量中被证明为对”的驱动力运转起来的。这项代价微小而弥散——没有人死于婆罗摩笈多的论战——但它确是本图集所在意的那种意义上的代价:它是真实故事中被一份凯旋式的叙述所删去的部分。此处知识之所以向前推进,是因为人们为之争斗,而这场争斗留下了声誉与雅量上的伤亡,正是那个整洁的版本所抹去的。
归属之抹除:世界如何叫错了自身根基的名字
更大的那项代价,是一种特定意义上的窃取——被窃的并非工具(工具是自由地给予、也自由地取用的),而是名字。伊斯兰世界严谨地称之为al-ḥisāb al-hindī(“印度算法”)的这套系统,传到拉丁欧洲后,在欧洲人的口中,变成了“阿拉伯数字”。褒奖被付予了信使,而对作者却缄口不予。在现代绝大部分时期里,全世界的学童学着用这些符号书写,而这些符号的来源,却被半个大陆、被一整个文明弄错了归属。
这场抹除并非某一桩单一的恶意之举;它是一条漫长接力赛道上寻常的摩擦,其中每一种文化都以它借以接收此工具的那个邻邦,来为工具命名:
- 印度 使零成为一个数字,并称之为舜若(śūnya),且以十进制位值系统进行演算,视其为本土固有之物。
- 阿拔斯世界 接收了它,诚实地为其命名——al-ḥisāb al-hindī——并在其上建立起自己的数学。
- 拉丁欧洲 从阿拉伯文献那里接收了它,并以阿拉伯人为其命名:numerus Arabicus,“阿拉伯数字”,即那个流传下来的名称。
- 现代世界 承袭了这个欧洲名称并使之全球化,于是“阿拉伯数字”一语如今端坐于从利马到东京的教科书之中,用以描述那些最初由一位梵文天文学家的法则才化作数字的符号。
历史学家如今更青睐的折衷说法——“印度-阿拉伯数字”(Hindu–Arabic numerals)——是一次修补记录的尝试,而它顶多是一次局部的修补。R. C. 笈多(R. C. Gupta)在1995年一篇直白地题为《零是谁发明的?》的文章中,之所以逐一梳理那些纠缠不清的主张,正是因为流行的归属已偏离证据太远10。金·普洛夫克的《印度数学史》(Mathematics in India, 2009)是标准的现代史著,它审慎地区分了史料实际所能支撑的东西——印度在七世纪对零作为数字的实体化——既与那种要把一切都归于印度的民族主义式夸大相区分,也与那种更古老的、把这一成就记在巴格达名下、或更糟地将其吸收进一种毫无公认亏欠的、浑然一体的“西方”数学之中的欧洲积习相区分3。
这一切并非要摆出一副申冤的姿态。点明那被抹去之归属的意义,不在于索求一份追溯性的道歉,而在于纠正一份具有真实智识后果的记录。当科学的标准谱系被叙述为从希腊到罗马、到中世纪欧洲、再到现代,而伊斯兰世界仅被列为希腊文本的一个“保管者”、印度则被整个排除在故事之外时,由此得出的图景便不仅是不完整的;它对于现代西方讲述自身的某一套特定说法而言,是承重的。十进制之零从根基处戳穿了那套说法。这件定量思维最基本的工具——本图集参考文献中所引每一个方程赖以书写的记法——是由七世纪一位身处印度西部一座地方市镇的天文学家化作数字的,由一个来自信德的使团西携而去,并在旅程的最后一程,被冠上了错误之人的名字。将首位作者复归于记录,并非感伤。这是准确,而准确是本图集所亏欠的唯一一份忠诚。
那道边界标记
本图集把归属之抹除视作一项真实的代价,而非一桩记账上的吹毛求疵,因为张冠李戴自有其后果。当一个文明忘记了是谁筑就了它的根基,它便向自己讲述了一个关于“自身能力从何而来”的虚假故事——而这个虚假故事,在欧洲自我理解的漫长历史中,曾被派上用场,去支撑一幅“西方”作为理性与科学之自造作者、无所亏欠于任何人的图景。零是这幅图景现成可得的最尖锐反驳之一,这恰恰是为何它的印度起源理应被明白而反复地陈述。
然而,这项代价也决不可被夸大。在这次传播中,没有任何东西是靠武力从印度攫取的;没有人口被驱离,没有城市被劫掠,没有传统为腾出借用的空间而遭压制。这本账是一个被窃的名字与一段被删的历史,而非一份死亡人数——这正是为何本记载置于代价量表的温和一端,是1而非4。它之所以被收入本图集,并非因为伤害之大,而是因为成就之大,以致其归属之误成为思想史上后果最为深远的遗忘行为之一。婆罗摩笈多把用零作除弄错了,并让那个错误作为一处诚实的边界标记留存下来。而承袭其法则的那个文明,把作者弄错了,并且在很长很长的一段时间里,根本没有留下任何标记。
随之而来的
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499阿耶波多的《阿耶波多历算书》,约公元499年:陈述了十进制位值原则(“从一位到下一位,每一位都是前一位的十倍”),即日后真正之零得以架设其上的那道记法阶梯。
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300巴克沙利手稿的点状之零:一部桦树皮数学论著(发现于白沙瓦附近,今藏博德利图书馆),以一个实心圆点作占位符;其最早的叶片于2017年被放射性碳测定为公元三至四世纪,此测年结果遭到印度数学史家的质疑。
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628婆罗摩笈多的《婆罗摩历算书》,公元628年成于比拉马拉:现存最早为零(舜若)赋予明确算术法则、并把负数量(作为“债务”)当作寻常数字对待的文本,其中包括那次诚实却错误的、用零作除的尝试。
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629婆什迦罗第一(Bhāskara I)对《阿耶波多历算书》的注疏,公元629年:该传统中现存最早的注疏,在婆罗摩笈多写下运算法则的短短一代人之内,便巩固了十进制位值的实践。
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770一个印度使团抵达曼苏尔的巴格达,约公元770年:梵文悉檀多天文学自信德西携而来,被下令译为阿拉伯文——十进制数字作为货物,藏于这套天文学之内一同传来。
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772法扎里的《信德罕德历数书》,约公元772年:印度天文表的阿拉伯译本(Sindhind即siddhānta),它以印度方法与印度数字为伊斯兰天文学播下种子,此后有两三代人之久,托勒密天文学方才占据主导。
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820花拉子米论印度算法(al-ḥisāb al-hindī)的论著,约公元820年:这部巴格达著作把十进制之零带入阿拉伯数学;其阿拉伯文本已佚,却以拉丁文的“Dixit Algoritmi”传世,成为“algorithm”(算法)一词的词源。
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876瓜廖尔四臂(Chaturbhuja)神庙石刻,公元876年:印度本土有确切年代的最古老位值之零,两个凿刻的小圆圈,记录了一座270臂尺、每日出产50串花环的神庙花园。
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1030比鲁尼的《印度考》(“阿尔贝鲁尼的印度”),约公元1030年:一部详尽的阿拉伯文印度科学记述,为更广阔的伊斯兰世界记录了十进制记数法与舜若,是这次传播之印度源头的一位第一手见证者。
今天它在哪里延续
参考文献
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