Как изобрели цифру ноль

Восток – колыбель ноля

 

Как жили раньше без ноля? Начать с того, что большинство систем счёта древности были непозиционными – как всем известные римские цифры. В огромной империи ноль был не востребован – даже для обозначения десятков и сотен. Для каждого нового разряда существует новый знак (I–1, V–5, X–10, L–50, C–100, D–500, M–1000), а любое число записывается как сумма знаков. Однако чем больше число – тем более оно громоздкое, и тем больше времени нужно потратить хотя бы на то, чтобы прочитать его, а не то что совершать с ним математические операции. На практике производить расчёты римлянам помогали абаки - счётные доски, которые дожили и до наших дней в несколько изменённом виде и уступили свои позиции только электронным калькуляторам. Абаки имели несколько позиционных рядов – единицы, десятки, сотни. Если нужно было обозначить, например, 101 мешок зерна, в рядах сотен и единиц перебрасывалось в сторону по одной бусине, в то время как в ряду десятков между ними оставалось пустое место – фактически, наглядное воплощение нуля.

Первыми обозначать такой «пробел» начали в Вавилоне: сначала он выглядел как простая чёрточка, а в середине 1 тысячелетия до нашей эры отсутствие чего-либо изображалось в виде двух клинышек. Однако эта система была крайне несовершенной, поскольку такой знак использовался только в пределах от 1 до 50, а дальше все цифры заново повторялись, так что понять расчёты мог только тот человек, который сам их производил.

Родиной ноля как полноценного числа считают Индию, а отцами - ученых-математиков Ариабхата и Брахмагупта. Не исключено, что они воспользовались принципами исчисления других стран - позиционным счётом вавилонян, десятичной системой китайцев или способом записи расчетов греческого астронома Клавдия Птолемея (вместо пропущенного разряда он ставил букву «О»). В результате в середине 5 века индусы составили ряд цифр от нуля до девяти, при помощи которых стало возможным записать любые числа. Так, первым названием ноля было индийское слово «сунья» («пустое»). Первое его изображение выглядело как кружок, чуть меньший по размеру, чем прочие цифры – его нашли в записи числа 270, начертанном в 876 году на стене индийского города Гвалиора.

«Великое переселение» ноля

 

С изобретением ноля в десятичной позиционной системе произошла революция – всё стало на свои места и получило строгую иерархию, а расчёты существенно упростились (наконец-то можно производить расчёты в столбик!) И вот, когда в 7 веке арабы вторглись на территорию Индии – и отсюда привнесли в свою науку новое понятие. Именно у арабов индийская система получила развитие и обросла новыми терминами – «алгебра», «алгоритм» и др. Здесь ноль назывался «аль-сифр», от которого происходит наше слово «цифра» (правда, применяемое ко всем 10 знакам, а не только нолю) – а от него произошло слова «шифр». Другое название – «zephirum», то есть «зефир», как ещё называют ветер (отсюда англиское название ноля - «зеро»). Через арабов позиционная система счета пришла в Европу – и хоть мы привыкли называть цифры «арабскими», они являются не иначе как индийскими, а сами арабы никогда не приписывали себе подобной заслуги.

Ноль в Европе

 

На латыни ноль звучит как всё та же «ciffra». Другое название - «thеta» - «тэта», или «theca» - «тека». Так же латинские переводы арабских трактатов называли ноль «circulus» («круглый»). Такая форма ноля отобразилось впоследствии в нашей речи: мы говорим «округлить», когда хотим отбросить единицы и оставить в числе только крупные разряды. Но современное название – «ноль/нуль» - происходит от греческого слова «nullus» – «никакой», и вошло в обиход в 16 веке.

Итальянский математик Леонардо Фибоначчи одним из первых заинтересовался индийской системой счёта, и не исключено, что именно его готовность к восприятию нового позволила ему сделать ряд важнейших открытий и закономерностей. Но его пропаганда столь удобного способа записи и счёта в своей «Книге Абака» не возымела особого действия на учёные средневековые лбы. И даже в 16 веке математики продолжали всячески избегать ноль, упёрто придерживаясь античной системы и полагаясь на счётные доски. К примеру, итальянский математик Джеронимо Кардан (1501–1576) решал кубические и квадратные уравнения без ноля, совершая трудоёмкую и громоздкую работу безо всякой на то нужды.

Но, надо признать, эту простую и удобную систему сразу же оценили банкиры и купцы, которые считали вполне реальные деньги, а не извлекали воображаемые корни из воображаемых чисел в пыльной библиотеке. Уже в 15 веке неакадемический люд вовсю считал с помощью индийских цифр, опережая учёные умы на столетия. Окончательно же десять знаков, включая ноль, утвердились в европейской науке лишь к началу 18 века.

Ноль на Руси

 

Здесь новая цифра появилась не так уж давно, и перекочевала, по всей видимости, уже из просвещённой Европы. Леонтий Магницкий, который так же ввёл названия «миллион», «триллион», «биллион», «квадриллион», «множитель» и многие другие, на рубеже 17-18 столетий писал в своей «Арифметике» о ноле достаточно неуверенно. Так, математик называл его то «цифрой», то «ничем», то вообще «низачто». Математические рукописи 17 века ноль называли «оном» - из-за сходства с буквой «О».

Ноль в альтернативных культурах

 

Многие вещи и понятия были известны американским индейцам задолго до их изобретения в Европе. И, хоть у нас принято брать в расчёт только то, что появилось и было использовано у нас, а не существовало когда-то и стало известно благодаря изучению реликтов древности, - всё же, справедливости ради, нужно отдать должное культуре Майя. У них ноль существовал, и причём вполне реальный – в виде пустой раковины. За тысячу лет до индусов они уже использовали ноль в своей двадцатеричной системе исчисления. В календаре Майя месяц начинался не с первого, а с нулевого дня «Ахау». Ноль понимался не как «дырка от бублика», а как знак бесконечности, «начало» и «первопричина».

Что до культуры инков, то они могли бы снять собственную трилогию «Матрицы» - ведь их система счёта очень близка с двоичной системой исчисления, лежащей в основе работы современной техники. «Кипу» представляла собой верёвочные сплетения и узелки, в которых и содержалась вся информация. Учитывая, что шнурки разделялись на 24 цвета, из-за чего количество возможных комбинаций достигает 1536 – что в два раза больше, чем могли рассказать египетские иероглифы.