為什麼數學基礎進位是十進位?因為人類有10個手指頭
數學起源於記數,最原始的計數方法就是數手指頭,後來才有了其他的計數方法,比如結繩計數。
人類的手指頭有10個,這個就是10進位的主要來源。
其他的進位都不是很自然,2進位也是可以的,但2進位比較麻煩,數字寫得太長,比如3寫成2進位就是11。在計算機里因為只有電流的開關信號,要麼開要麼關,所以使用的是2進位。至於你提到的9進位是不自然的,也沒有什麼特殊的用處讓我們去選擇9進位。
當然了,在一些特殊的場合,會出現別的進位,比如我們的手錶是12進位的,到了12點就要重複。這個是有歷史原因的。其實如果你去看趙凱華老師寫的《定性與半定量物理學》,你就會發現,這個叫做正反饋,一開始造出來的手錶可能是各個進位的都有,後來某個時刻,可能是12進位的賣得比較好,所以大家討論時間的時候都說12進位,慢慢就會把別的進位的手錶淘汰出市場。這個就是所謂的對稱性自發破缺。
其實古羅馬數字主要採用五進位,因為人類一手有5個指頭,但描述數字採用的加加減減過於複雜,對於像國家稅收等大數的描述幾近不可能,所以當時羅馬的稅務官都是秘傳,當然逐漸被淘汰。
另外,計算機的二進位主要是因為傳統模擬信號失真嚴重,數字信號採用高電位1低電位0的二進位計算簡單,抗干擾能力強,由此延伸的八進位,十六進位只是計算機領域為了表述方便和採用塊管理方便而定。其他的時間採用12進位或24進位和60進位不記得了。月份採用30進位,年份採用365進位,四季採用4進位這都不用說吧。古代乘採用16進位是北斗七星加南斗六星加福祿壽。
每種進位都有自己的故事,都是歷史的凝結。
人類歷史上的數學進位是一個非常有趣的話題,因為它既和天然存在的數學規律緊密相關,又是基於人類自身的一些特點。
十進位之所以成為歷史上以及目前被最廣泛使用的數學進位,其實應該是和人類自身的特點緊密相關的:因為人類有兩隻手,一共十根手指。這個解釋看起來非常的「平淡」,但是其實是有合理性的:早期原始人打獵,採集,需要記錄多少獵物和果實的時候,掰手指頭幾乎是最直接最簡單也最有效的方法了。如果是八進位、九進位,那麼就非常不容易用手指計數,所以自然就沒有辦法流行開來。
當然,還有其他進位,比如瑪雅人的二十進位,可能是可以算上了腳趾,但是這樣就明顯沒有十進位來得方便,畢竟數手指要快得多。而且十進位也要比二十進位靈活,比如對於30這個數,對於十進位來說就是3組完整進位,而二十進位就是兩個半,也就是說還要引入「小數」這個概念才能完整理解。
至於現在大規模應用於計算機得二進位,是因為計算機超強的計算能力,處理無數0和1不在話下,但是對於一個人來說,一串0和1相對於一個簡單的數字代號並不簡單,因此二進位更適合計算機。
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※如果宇宙中存在其它的生命形態,和人類的結構差異上會不會很大?
※黑洞到底有什麼?是物質還是空洞?
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