Чтение онлайн

Речь — о кипу инков, первых приспособлениях для передачи информации о числах.

Кипу — это пучки веревок, с помощью которых инки фиксировали числа. Анализ сохранившихся экземпляров позволяет понять, как именно производились подсчеты.

Абак содержит деревянные костяшки, надетые на рейку или спицу; в кипу же числа обозначались узлами. Каждый узел соответствовал цифре или числу в зависимости от положения на веревке и цвета.

Инкское кипу.

Как правило, кипу изготавливались из шерсти или хлопка. В жизни инков веревки играли важную роль: они применялись при постройке мостов, уплате податей, а также выполняли много других функций. Считается, что кипу использовались для фиксирования данных о налогах и урожае (это немного напоминает современные бухгалтерские записи), но истинное значение кипу так до конца и не расшифровано.

В кипу свой смысл имел способ, которым были завязаны узлы, а также их цвет и расположение относительно других узлов и веревок. Вытянутое кипу представляло собой канат, с которого свисало множество веревок. Кипу «расчесывались», то есть веревки отделялись друг от друга, чтобы можно было увидеть, какие узлы на них завязаны, как выглядит кипу в целом, и попытаться разгадать его смысл.

Инки не имели письменности, и среди всех артефактов инкской культуры, дошедших до наших дней, именно кипу напоминают письменность больше всего. Возможно, некоторые кипу имели не только математический смысл, но описывали события из истории и общественной жизни.

Главная веревка кипу была толще остальных, на нее навязывались другие, более тонкие, а на них уже вязались узлы. На эти тонкие веревки, в свою очередь, могли навязываться веревки третьего, четвертого и следующих порядков, образуя древовидную структуру. Число веревок могло доходить до нескольких сотен или даже тысяч штук. Некоторые веревки второго порядка расходились в противоположные стороны от главной. Когда кипу раскладывалось на плоскости так, чтобы главная веревка проходила вдоль горизонтальной оси, одни веревки второго порядка указывали вверх, другие — вниз. Тонкие веревки навязывались на главную на определенном расстоянии, чтобы кипу было легче прочесть. Аналогичным образом на них навязывались веревки второго и последующих порядков. Веревки также различались по цветам, так что кипу могли быть раскрашены во множество цветов. Если узлы обычно обозначали цифры, то цвета могли указывать контекст и помогали различать товары или группы людей, к которым относились цифры.

В кипу использовалась десятичная позиционная система счисления, подобная нашей. Американский математик и исследователь-этноматематик Марсия Ашер изучила множество кипу и разделила их узлы на три группы: простые, сложные и «восьмерки». Простой узел — простейшая разновидность узла, известная всем. Сложный узел был продолжением простого: если в простом узле на веревке делалась одна петля, то в сложном — две и более. В узле-«восьмерке» делались две петли в противоположных направлениях. В эту классификацию следует включить еще одну разновидность узлов — пустой, или отсутствующий узел, который обозначал ноль.

Будем обозначать узлы точно так же, как и профессор Ашер: жирной точкой — простой узел, маленьким крестом — сложный. Вместо буквы Е (первой буквы английского слова eight — «восемь») будем обозначать узлы-«восьмерки» буквой О. Узлы на каждой веревке объединены в группы по интервалам. Каждому интервалу соответствует целая степень 10, отсчитываемая от конца веревки.

На концах веревок простые узлы не завязывались. В принципе, можно было использовать сложные узлы и узлы-«восьмерки», однако обозначать единицу сложным узлом не имело особого смысла. Поэтому единицы, которые отмечались на концах веревок, обозначались «восьмерками». Представим несколько чисел на воображаемой кипу, применив указанные выше обозначения.

Кипу были средством записи чисел в десятичной позиционной системе. Использовались ли они как инструмент вычислений, неизвестно.

На протяжении тысячи лет Средневековья в Европе почти не наблюдалось никакого прогресса, и только итальянское Возрождение и великие географические открытия вывели континент из летаргического сна. Благодаря путешественникам европейцы узнали, что за пределами Европы лежит множество других земель с несметными богатствами. Там живут неизвестные народы со своей собственной культурой, верованиями, картиной жизни. Там растут неизвестные растения, ткут диковинные ткани, создают поразительные узоры и образцы архитектуры. А значит, мы можем сказать сегодня, во всех этих новых странах существовала и математическая мысль.

Основой азиатской архитектуры той эпохи был буддизм — не просто религия, а целая жизненная философия, основанная на четырех истинах: существует страдание; причина страдания — желание; чтобы прекратить страдания, следует избегать желания; чтобы избежать желания, нужно следовать Восьмеричному Пути.

Большая ступа в индийской деревне Санчи — это буддийское религиозное сооружение I века до н. э. Ступы строились в разных целях: изначально они представляли собой гробницы, а позднее превратились в хранилища реликвий, к примеру костей или фрагментов тела Будды. Устанавливали ступы на священных местах или в память о важных событиях, и паломники обходили их по часовой стрелке.

Большая ступа в Санчи имеет форму полусферы диаметром примерно 40 метров. Как и все подобные сооружения, она увенчана кубом с длиной стороны почти 6 метров, стоящим на приплюснутой вершине полусферы. Над кубом возведен свод, образованный тремя круглыми камнями, которые уменьшаются в размерах. Эти камни нанизаны на ось, проходящую через их центры.

Мы не знаем, как архитекторам удалось придать Большой ступе такую форму. По одной из гипотез, они начертили большой круг основания при помощи длинной веревки, равной его радиусу. И действительно ли купол ступы имеет форму полусферы, как нам кажется? Его стены в точке касания с землей должны располагаться перпендикулярно ей, но в случае с Большой ступой это правило не выполняется.

Как архитекторы построили куб на вершине купола, ведь для этого нужно было уметь строить прямые углы? Может быть, индийские архитекторы использовали метод древних египтян? В те времена уже было известно, что треугольник, длины сторон которого пропорциональны 3, 4 и 5, прямоугольный, и это свойство применяется в современной архитектуре при вычерчивании прямых углов на земле в самых разных частях света — в Аргентине, Испании и Швеции. Еще один практический способ построения прямых углов выглядит так: нужно построить равнобедренный треугольник и соединить вершину, в которой сходятся две равные стороны, с серединой основания. Построенный отрезок будет высотой треугольника. Этот метод аналогичен описанному в главе 1, в части о построении прямых углов в основаниях египетских пирамид.

Большая ступа в деревне Санчи в индийском штате Мадхья-Прадеш.

Так или иначе, ступы постепенно принимали все более сложную форму. Ступа Боднатх в Непале также имеет форму полусферы, но ее основание представляет собой мандалу. Мандалы — геометрические изображения, связанные с астрологией и состоящие из концентрических фигур. Они обычно имеют круглую или квадратную форму и образованы концентрическими неправильными многоугольниками, построенными на основе квадрата.