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舉世聞名的金字塔,設計精巧,古埃及人建造需要哪些數學知識?


聞史世界的埃及金字塔,幾百年來不僅以它宏偉高大的氣勢,吸引了無數旅遊觀光者,而且由於它設計的別致,建造的精巧,吸引了世界各地的科學家。據對最大的胡夫金字塔的測算,發現它原高146.5米(現因損壞還高137米),基底正方形每邊長233米(現為227米)。但是,各底邊長度的誤差僅僅是1.6厘米,只是全長的;基底直角的誤差只有12″,僅為直角的。

此外,金字塔的四個面正向著東南西北,底面正方形兩邊與正北的偏差,也分別只有2′30″和5′30″。這麼高大的金字塔,建造精度如此之高,這使得科學家深信,古埃及人已掌握了豐富的知識。當科學家破譯了古埃及人流傳下來草片上的文字後,這一猜想得到了證實。

原來,在尼羅河三角洲盛產一種形狀如蘆葦的水生植物——紙莎草,古埃及人把這種草從縱面剖成小條,拼排整齊,連接成片,壓榨曬乾,用來寫字,在紙莎草上寫的字,叫紙草書。如今將這種紙草書的一部分整理出來。

1822年,一位名叫高博良的法國人弄清了它們的含義,使人們知道,古埃及人已學會用數學來管理國家和宗教事務,確定付給勞役者的報酬,求穀倉的容積和田地的面積,按土地面積估計應該徵收的地稅,計算修造房屋和防禦工程所需要的磚塊數;計算釀造一定量酒所需的穀物數量;等等。

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換成數學的語言就是,古埃及人已經掌握了加減乘除運算、分數的運算;他們解決了一元一次方程和一類相當於二元二次方程組的特殊問題。紙草書上還有關於等差數列和等比數列的問題。

他們計算矩形、三角形和梯形的面積,長方體、圓柱體、稜台的體積等結果,與現代計算值相近。更令人驚奇的是,他們用公式A=(d)2(d為直徑)來計算圓面積,這相當於取π值為3.1605,這是非常了不起的。由於具有了這樣的數學知識,古埃及人建成金字塔就不足為怪了。

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