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弘天庐

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古代的工程计算  

2013-07-27 07:49:29|  分类: 谈古论今 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  注:天气太热,上海的气温创有预报史以来最高,超过了40度,真实气温更高得离谱,路上随便一测就是50度,实在无情绪写字。搜索电脑,发现一批以前为厂报写的各类工程趣味文字,抽几篇搪塞更新,没兴趣的朋友可以绕开。

 

 

          古埃及的金字塔因其高超而精妙的建筑技术而被认为4500千年前的古埃及已有了相当发达的建筑工程计算,但这些推断一直缺乏考古的直接发现来佐证。现代出土的古巴比伦时期(大约4000年前)大量楔形文字泥板上,记载了许多土地分割的问题,比如“四分之一的宽加长等于七手(古长度单位),长加宽等于十手,那么长和宽是多少?”从这些记载来看,古巴比伦人已经学会把长和宽设为两个未知数,列出一个二元一次方程组求解。但是,这种解法并不能解决土地分割的关键问题,即面积大小的比较。因为,在古代,人们还会犯一种常见的错误,认为一个图型的面积完全取决于它的周长,即周长越长面积越大,显然是错的。在现代,面积计算是小学三年级的常识,但在古代,却是博士。

   在古希腊时期(大约3500年前),许多人不相信一个围墙为48视距的斯巴达其容量可能是周长为50视距的麦加罗城的两倍。这一错误的观念在一般的民众中一直延续到1500年前。但一些对此问题有研究的人已经从经验中发现了其中的错误,而一些城邦的官员则开始有意利用这一错误的观念牟利,这就是把周长较大而面积较小的土地换给别人,获利的同时还赚了美名。

   如果说处理面积的问题造就了二次方程,那么遇到体积的计算,三次方程也就应运而生了,而二次方程、三次方程的运用于工程计算,其成熟期已经是十六世纪初,也就是不过四、五百年前的事。这个事实也部分地回答了,古代杰出的建筑师为什么大多是美术家而不是数学家的道理。

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