Строительство и архитектура в Древнем Египте

Главная особенность египетской системы счисления заключается в выражении дробей, что делает ее совершенно не похожей на нашу. Дробь изображалась так: знак человеческого рта, который, по-видимому, читался как ре и означал «часть», писался над тем числом, которое мы сейчас назвали бы знаменателем. В египетском языке число, следовавшее за ре, имело порядковое значение, таким образом, ре, написанный над 5, означал «часть пяти», то есть «пятая часть», которая заключала собой ряд аналогичных частей, в сумме образующих число 5. Будучи частью, которой заканчивался ряд того или иного числа, ре в египетской дроби играл роль числителя. Для египетского способа мышления написать ре ⁴/₇ было бы совершенной бессмыслицей, ибо в любой серии частей числа 7 только одна часть может быть одной седьмой, а именно та, которая занимала седьмое место в ряду семи равных частей. Хотя египтянин и мог понять, что означает четыре седьмых, тем не менее выражал дробь ⁴/₇ в виде ¹/₂ + ¹/₁₄. Аналогичным образом, ¹¹/₄₉ выражалось в виде ¹/₇ + ¹/₁₄ + ¹/₉₈ или любым другим набором дробей, дающих в сумме то же число.

Помимо знака ре у египтян был еще один, обозначавший дробь ¹/₂ или, как это ни странно, знак, обозначавший ²/₃, что в реальности означало «две части» (из трех), и еще один для ³/₄. Значок ²/₃ играл очень важную роль в египетской арифметике, а вот значок ³/₄ совсем, по-видимому, не использовался, кроме как, вероятно, в метрологии.

Самыми важными расчетами для египтянина были те, в которых применялись деление и умножение, причем деление представляло большие сложности.

Для того чтобы ускорить процесс деления, египтяне составляли таблицы, в которых записывались серии ре-дробей, где число 2 делилось на все нечетные числа до 101. Писцы использовали эти таблицы так же часто, как мы – таблицы логарифмов. Существовали, по-видимому, и другие таблицы, в которых приводились значения ²/₃ разных чисел, хотя мы не знаем, как они выглядели. И только в поздние времена появились таблицы со значениями дробей 1: 7, 2: 7[58], 3: 7 и т. д., как суммы делителей[59].

Раскладывание числа 2, деленного на нечетные числа от 5 до 47, таковы:

Не всегда понятно, почему египтяне предпочли именно эти значения для деления 2, хотя имеется много других. По-видимому, эти таблицы были составлены с учетом опыта многих поколений, а приведенные значения дробей – наиболее легкими для использования.

Таким образом, египетский метод умножения и деления представлял собой систему проб и ошибок, состоявших из удвоения, деления на две части и умножения на две трети. Сначала определяли две трети какого-то количества и уже на основе этого, в случае необходимости, вычисляли одну треть, одну шестую и т. д. Процесс определения двух третей от целого числа не представлял особых трудностей. Что касается дробей, то древний метод заключался в прибавлении половины к одной шестой части. Так, ²/₃ от ¹/₅ равняется ¹/₁₀ + ¹/₃₀, аналогичным образом, ²/₃ от составляло ¹/₂₂ + ¹/₆₆. Почему египтяне в первую очередь не определяли одну треть нужного количества, мы не можем объяснить. Умножение на число, превышавшее 2 (за исключением 10), производилось, вероятно, очень редко. Папирус Ринд, представляющий собой более или менее продвинутую работу, почти не приводит примеров простого умножения или деления. Повсюду видно странное стремление все усложнять, и почти везде опущены этапы, очевидные для египтян, но часто непонятные для современного ума. Ниже приводятся примеры простого умножения и деления, выполненных древним способом, которые содержатся в папирусе Ринд и помогут читателям понять, в чем заключается проблема, поскольку ряд этапов в этих операциях опущен.

(Способ сложения дробей объясняется ниже.)[60]

2) Получить 49 из 11 (разделить 49 на 11) 1 (умноженное на 11 дает) 11

Два, полученное из 11, – это ¹/₆ ¹/₆₆ Найдено (см. таблицу дробей)

Сколько двоек укладывается в 5

Ответ 2¹/₂

Умножить ¹/₆ ¹/₆₆ на 2¹/₂

Всего 2¹/₂» Ответ: ¹/₃ ¹/₁₁ ¹/₃₃

Прибавить число 4 Конечный ответ 4¹/₃ ¹/₃₃.

Мы видим, что решение заключается в следующем: 1) сначала выясняют, сколько раз 11 содержится в 49 и каков остаток, 2) а затем, зная значение 2: 11, находят, умножая его на 2¹/₂, значение остатка, или 5, разделенное на 11.

3) Задача № 30 из папируса Ринд

Если писец говорит тебе:

«10 стало ²/₃ ¹/₁₀ от какого числа?

То пусть он услышит:

Ты используешь ²/₃ ¹/₁₀, чтобы определить 10[61]

Всего, количество, которое называет это 13¹/₂₃.

(Доказательство)

Всего 10

Следует отметить, что процесс сложения дробей и определения, каким образом дробь ²/₃ ¹/₁₀ составляет ¹/₃₀, не приведены. Другие задачи, однако, приводят весь ход сложения дробей, который в принципе мало отличается от современного способа приведения их к общему знаменателю. В задаче № 32, приведенной в папирусе Ринд, необходимо сложить целый ряд дробей, чтобы доказать, что их сумма равна ¹/₄. Процесс решения заключается в следующем[62]:

Всего: 228 (т. е.) ¹/₄