3. Nummern und Nummerieren Wie und warum haben alte Zivilisationen Zählfähigkeiten und Zahlensysteme entwickelt? Warum und wann kam das Hindu-arabische Zahlensystem nach Europa? Warum werdem in einigen Sprachen die Zahlen anders geschrieben, obwohl wir das gleiche Zahlensystem verwenden? Das Bedürfnis zu Nummerieren – bestimmte Phänomene gemäß ihrer Menge zu ordnen – um Zahlen und einfache Berechnungen niederzuschreiben, ist schon ziemlich früh in der Entwicklung der Menschheit aufgetaucht. Zuerst waren dies offensichtlich nur sehr einfache Inschriften, die sich nur auf natürliche Zahlen (wie wir sie jetzt nennen) beziehen. Sie wurde mittels langer Einschnitte in bestimmte Materialien gemacht. Die älteste Entdeckung dieser Art ist der sogenannte Ishango Knochen, der in der Nähe des Oberlaufes des Nils entdeckt wurde, datiert 25,000 – 20,000 BC. Am Anfang haben die Leute ihre Zähl- und Zahlenschreibkenntnisse entwickelt, um einfache Berechnungen durchzuführen, die wichtig für ihren Alltag waren: Jäger planten ihre Jagd, Frauen habe ihre Tage bis zur nächsten Periode gezählt, Anführer haben geschätzt wie zahlreich ihre Feinde waren. Jedoch haben sich verschiedene Formen menschlicher Tätigkeiten, wie Landwirtschaft, Baugewerbe und Handel entwickelt und es ist notwendig geworden, kompliziertere mathematische Systeme zu entwickeln, um komplizierte Prozesse und Maße zu berücksichtigen. Die historische Entwicklung der Mathematik ist eines der ersten Beispiele in der Geschichte, dass die Wichtigkeit und die Vorteile des Wissensaustausches zwischen Kulturen aufzeigt, am allermeisten für die Bewohner Asiens und Europas. Zusammen mit Eroberungen, Wanderungen und kommerziellem Austausch haben sich das Wissen und die Errungenschaften der Zivilisation ausgebreitet. Das älteste numerische und mathematische System wurde in Mesopotamien (um 3,500 v.Chr.) und Ägypten (um 3,200 v.Chr.) entwickelt. Die Ergebnisse von mesopotamischen und ägyptischen Mathematikern wurden von alten griechischen Philosophen verwendet, die als Schöpfer der modernen europäischen Mathematik gelten. Die zweite Säule für die Entwicklung dieser Wissenschaft waren arabische Mathematiksysteme, die auf der Grundlage von mathematischen Problemen und Techniken konstruiert wurden. Diese kommen aus Indien (um 2,000 v.Chr.). Die indischen Ergebnisse wurden auch in der chinesischen Mathematik (um 2,600 v.Chr.) benutzt. Aus geographischen Gründen entwickelte sich nur die Mathematik in Südamerika verhältnismäßig isoliert. Die alten Babylonier haben mittels der Keilschrift schon ungefähr 2.5000 v.Chr. eine Multiplikationstabelle niedergeschrieben. Sie konnten addieren, subtrahieren und dividieren. Sie kannten Brüche und Prozente. Um 1,750 v.Chr. haben sie ein sexagesimales Zahlensystem entwickelt, das wir noch in der heutigen Mathematik benutzen können. Das ist der Grund warum eine Stunde in 60 Minuten, eine Minute – in 60 Sekunden und ein runder Winkel (Kreis) 360° Grad (60°6) hat. Interessanterweise kannten die Mesopotamier keine Null. Die alten Ägypter waren die ersten, die mathematische Berechnungen in Bezug auf den Kalender durchführten, sie haben ihre Forschung schon um 4,800 v.Chr. begonnen. Der Kalender, sowie wir ihn kennen, mit 365 Tagen und in 12 Monate unterteilt, wurde um 4,200 v. Chr. entwickelt. Die Ägypter hatten einen sehr praktischen mathematischen Ansatz und sie haben größtenteils Ansätze entwickelt, die es ihnen erlaubten Messungen und geometrische Berechnungen zur Konstruktion von massiven, eindrucksvollen Gebäuden und Wässerungssysteme zu machen. Deswegen haben sie eine hohes Niveau an Expertise, im Berechnen von Oberflächen und Volumen von verschiedenen Figuren gehabt: Dreiecke, Rechtecke, Quader, Trapeze, Pyramiden und Zylinder. Obwohl die Ägypter ihre komplizierten Berechnungen in Form von Hieroglyphen niederschrieben, kannten sie ebenfalls keine Null. In Indien wurden Nummern und Berechnungen hauptsächlich dafür verwendet, um den Himmel zu beobachten, während praktische Aspekte der Mathematik nur von sekundärer Bedeutung waren. Die von den Indern gemachten Berechnungen erreichten ein hohes Komplexitätsniveau und sind mit einer breiten Reihe von mathematische Begriffen und Problemen verbunden gewesen. Wegen der indischen This project has been funded with support from the European Commission. This publication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein. Project Number: 2015-1-IT02-KA201-015407 Mathematiker wurde die jüngste numerische Ziffer des Dezimalsystems – Null – schließlich entdeckt. Die arabischen Mathematiker nahmen das Dezimalsystem der Inder, das wir jetzt als arabische Nummern kennen und das als nächstes (bereits im Mittelalter) nach Europa, und von dort in die ganze Welt, kam. Dies war die Entwicklung der indischen Zahlen, die später in arabische Zahlen umbenannt wurden, die wir heute in einer europäisierten Form (geschrieben im lateinischen Alphabet) kennen als: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. In arabischen und europäischen Ländern wird das gleiche Zahlensystem verwendet, aber es wird in anderen Alphabeten benutzt. Im arabischen sehen die gleichen Zahlen sehr unterschiedlich aus: ١, ٢ , ٣ ٤, , ٥ , ٦ , ٧, ٨ , ٩. Zahlen haben auch für die alten griechischen Philosophen eine große Bedeutung. Es waren die Pythagoreer, die etwa 540 v.Chr. beschlossen haben, dass die “Zahl die Substanz aller Dinge ist”. Sie waren davon überzeugt, dass mit dem Gebrauch von Zahlen, Zyklen, Harmonien und Proportionen die ganze Welt beschrieben werden konnte. Es sind deshalb die Zahlen, die als Maß aller erkennbaren Phänomene wahrgenommen werden, die es den Griechen erlaubt haben Forschung über Naturphänomene und Prozesse durchzuführen. So ist eine Ziffer oder eine Zahl, wie es die Griechen verstanden, nicht länger nur ein Nützlichkeitssymbol, um Berechnungen niederzuschreiben, sondern ein Maß und eine spezifische Benennung der Wirklichkeit und regierenden Beziehungen. Das griechische Zahlensystem basiert auf der Darstellung von Zahlen mittels der Bedeutung im Alphabet. Das ist wichtig, da griechische Zeichen für Zahlen ebenso in der modernen Mathematik verwendet werden (αʹ, βʹ, γʹ, δʹ, εʹ, ϝʹ oder ϛʹ oder στʹ, ζʹ, ηʹ, θʹ, etc.). Auch die mathematischen Entdeckungen von Thales of Miletus (c. 624 – c. 546 BC), Pythagoras (c. 582 – c. 507 BC), Euclid (c. 365 – c. 300 v.Chr.), Archimedes (c. 287 – c. 212 v.Chr) und viele andere griechischen Denker basieren auf der Grundlage der damaligen Wissenschaft. In der Geschichte Europas gab es Zeiten, in denen Zahlen und Mathematik als Bedrohung für Religion und Politik wahrgenommen wurden. In der ersten Hälfte des 6. Jahrhunderts gab der Eroberer Justin I ein Gesetzbuch mit einem Paragraphen, der den Titel “Auf Zauberern und Mathematikern” trägt, heraus. Dieser hat Mathematik als schädliche Praxis verboten. Der Niedergang des römischen Reiches zusammen mit der griechisch-römischen Kultur führte zu einem drastischen Niedergang der Mathematik. Für die Leute des frühen Mittelalters war es ausreichend zu addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren, indem römischen Zahlen (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XX, XXX, XL, L, etc.) sowie die Basisgeometrie verwendet wurde. Zur selben Zeit waren muslimische und persische Länder auf dem Höhepunkt ihrer kulturellen und wissenschaftlichen Entwicklung, die an die Arbeiten der Griechen und Inder anknüpft. Es waren die arabischen und persischen Mathematiker zwischen dem 8. und 15. Jahrhundert, die im großen Still die Algebra, Arithmetik, Geometrie und trigonomische Ideen entwickelten. Erst im 12. Jahrhundert kam es auf Grund von intensiven Kontakten mit der arabischen Welt (wiedermal – interkultureller Austausch)dazu, dass die arabischen Mathematiker in Europa bekannt wurden, zusammen mit arabischen Übersetzungen der alten Gelehrten. Entscheidend für die Entwicklung des modernen europäischen Zahlensystems war das Jahr 1202 als Leonardo von Pisa, der häufig auch Fibonacci genannt wurde, sein Buch Liber Abaci publizierte. Basierend auf dem Wissen, dass er während seiner Reisen in die arabischen Länder angesammelt hatte, präsentierte Fibonacci eine Methode um indische Ziffern zu berechnen, die zur gleichen Zeit von den Arabern benutzt wurde. Seit diesem Moment können wir von einer Entwicklung des Zahlensystems in Europa, das wir heute täglich benutzen, sprechen. Interessant ist, dass die Symbole, die wir heute als “+”, “-”, “=” kennen, bis zum 15. und 16. Jahrhundert nicht für diese Operationen verwendet wurden. In der Renaissance begannen sich die Europäer wieder für die Entwicklung der Mathematik als ein unabhängiges Wissensgebiet zu interessieren. In späteren Jahren, waren das Wissenschaftler wie: René Descartes, Pierre de Fermat, Isaak Newton, Gottfried Wilhelm Leibniz, Blaise Pascal, Carl Friedrich Gauß, die Forschung betrieben haben und Erfindungen gemacht haben, die die mathematischen und wissenschaftliche Basis der industriellen Revolution des 19. Jahrhunderts und der technischen Revolution des 20. Jahrhunderts bilden. Wir begreifen nicht immer die kritische Wichtigkeit von Zahlen und der Mathematik für die Funktion eines Menschen und der Entwicklung unserer Zivilisation. Und dennoch werden sie in fast jedem Bereich der menschlichen Tätigkeit, von Elektronik, Mechanik, Wirtschaft, Architektur, Optik, Medizin bis zu den grundlegendsten Tätigkeiten, wie Einkaufen, Kredite berechnen oder das zuweisen von This project has been funded with support from the European Commission. This publication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein. Project Number: 2015-1-IT02-KA201-015407 Autoregistrierungsnummern verwendet. Interessanterweise basiert die Erfindung des Computers und der grundlegenden digitalen Technologie, die unsere heutige Welt definieren, auf dem simpelsten Zahlensystem: das unäre und das binäre, obwohl über die Jahrhunderte viele verschiedene komplexere Systeme entwickelt wurden. Das unäre Zahlensystem, in dem Symbole eine Nummer “1“ repräsentieren, wird nur mit den nachfolgenden Zahlen, die durch das Wiederholen des Symbols so oft wie es die Zahl erfordert, geschaffen. Dieses System wurde von Alan Turing zur Erschaffung eines abstrakten Computermodels verwendet, um Algorithmen durchzuführen. Die Turing Maschine wurde zum Ausgangspunkt für Arbeiten an Rechenmaschinen, die wir heute Computer nennen. Das binäre Zahlensystem, in dem die Zahl 2 die Basis ist und die Zahlen mit 0 und 1 geschrieben werden, wird heute hauptsächlich in der IT und digitalen Elektronik verwendet. Schließlich ist es wichtig zu erwähnen, dass sowohl damals als auch heute die Leute versucht haben, den Symbolen etwas Magisches für die Bedeutung von Zahlen anzuheften. Abhängig von dem religiösen, kulturellen oder sprachlichem Umfeld wurden manchen Ziffern und Zahlen verschiedene symbolische Bedeutungen gegeben. Die Eins (1) wird als eine vollkommene Zahl betrachtet, die erste ungerade Zahl, die sich am meisten auf Gott bezieht. Sie symbolisiert Einzigartigkeit und Autonomie. In der chinesischen Nummerologie bezieht sich die Zahl auf die kreative Kraft als Basis von allem Existierenden, sowie auf das ich und den Beginn und die Quelle von wichtigen Stufen des menschlichen Lebens. Die Zwei (2) bezieht sich auf den Dualismus (z.B. Seele und Körper, Gut und Böse). Sie wird normalerweise als eine ominöse Nummer betrachtet. Andererseits ist sie mit dem Paarbegriff, Mann und Frau, als ein heiliger Begriff verbunden. In der chinesischen Tradition bezieht sich dieselbe Zahl auf die harmonische Wechselwirkung zwischen Yin und Yang. Die Zwei ist ebenso ein Zeichen für Gleichgewicht, der Ordnung, Mäßigung und die Fähigkeit Gegensätzliches zusammenzubringen. Drei (3) ist eine symbolische Nummer für viele Kulturen (die Heiligen Drei Könige von Bethlehem, die heilige Dreifaltigkeit, die drei Gnaden, die drei Musketiere, etc.). Sie führt normalerweise zu positiven Assoziationen. In der chinesischen Nummerologie bedeutet sie Intuition, Magie, kreative Kraft. Sie symbolisiert auch Zeit als ein bestehender Teil der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Vier (4) wird in zahlreichen Kulturen als eine heilige Zahl betrachtet. In Griechenland wird sie mit den vier Ecken der Welt und den vier Jahreszeiten assoziiert. Im Christentum wird sie mit den vier apokalyptischen Reitern und den vier Evangelien verbunden. In der populären Kultur bringt ein vierblättriges Kleeblatt Glück. In China steht die Zahl für Stabilität und Ordnung, Frieden und Zuverlässigkeit. In der japanischen Kultur gibt es eine gegenteilige Bedeutung – die vier bringt Pech, sie wird mit dem Tod assoziiert. Viele Gebäude haben keine vierte Etage, während in Hotels ein Zimmer mit dieser Zahl nie vermietet wird. Fünf (5) wird mit der Zahl der Finger, den Sinnen, der Anzahl der Bücher im Alten Testament assoziiert und ist eine Glücksnummer. In der chinesischen Kultur wird sie mit Reisenden, Entdeckern und Erfindern assoziiert. Sie symbolisiert die Suche, die Bewegung und den Wandel. Sechs (6) ist eine Glücksnummer, ein Zeichen des Friedens und Glücks, die mit der Zahl der Tage an denen die Welt erschaffen wurde und dem sechseckigen Davidsstern assoziiert wird. In China ist dies ein Symbol für Gleichgewicht, Liebe und Wahrheit, sowie als Inspiration, die jemand erhält wenn sein Geist entspannt und sich in einer inneren Harmonie befindet. Sieben (7) ist eine der magischsten und heiligsten Zahlen. Sie erscheint mehrmals im Neuen und im Alten Testament. Sie wird am stärksten mit der symbolischen Bedeutung der Schaffung der Welt und der Apokalypse assoziiert. Deshalb wird sie mit den Begriffen Totalität, Gesamtheit und etwas zu Ende zu bringen, verknüpft. Die Zahl hat auch im Islam, indem verlangt wird, dass der Gläubige sieben Umdrehungen der Kaaba in Mekka macht und dabei sieben Mal Allah akbar (Gott ist groß) rufen muss, eine symbolische Bedeutung. Der Islam lehrt auch, dass es sieben Himmel, sieben Höllen, sieben Sünden und sieben Aspekte des Korans gibt. Auf der anderen Seite wird in China die sieben mit der Einbildungskraft, einem bewussten Gedanken und Konzentration assoziiert. Acht (8) wird alleine durch seine Gestalt mit Vollkommenheit und Unendlichkeit assoziiert. Das Christentum gibt ihr am meisten Bedeutung, denn die Zahl wird mit Glückseligkeit Christi verbunden. In der This project has been funded with support from the European Commission. This publication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein. Project Number: 2015-1-IT02-KA201-015407 chinesischen Nummerologie wird die Zahl acht mit Erfolg verknüpft. Sie symbolisiert Entschluss und Beharrlichkeit beim Erreichen eines Ziels. Neun (9) wird mit Glück assoziiert. Die Chinesen verbinden sie mit Intelligenz, Erfindung, Kreativität und dem Erreichen des vollen Potenzials auf einem Gebiet. Die Zahl symbolisiert die Tatsache, dass jeder von uns ein Potenzial hat die Welt zu einer besseren zu verändern. Andere Zahlen, die bestimmte Assoziationen mit sich bringen, sind natürlich die “13” als Symbol für Pech und die “666” als Zeichen des Bösen und des Teufels. Die Erfindung von Zahlen und die Entwicklung von Zählfähigkeiten, von der einfachsten Berechnung bis zu den komplexesten Modellen und Theorien, war die sine qua non Bedingung für alle zivilisierten Entwicklungen. Manche Leute glauben, dass Zahlen das ganze menschliche Leben vorbestimmen (auf Basis des Geburtsdatums). Einige Leute treffen Entscheidungen auf Grundlage der Nummerologie. Quellen: Ryszard Paweł Kostecki, Krótka historia matematyki, http://www.fuw.edu.pl/~kostecki/histmat.pdf Witold Więsław, Matematyka i jej historia, Opole 1997. Marek Kordos, Wykłady z historii matematyki, Warszawa: SCRIPT, 2006. Ivor Grattan-Guinness, Companion Encyclopedia of the History and Philosophy of the Mathematical Sciences, The Johns Hopkins University Press, 2003. Howard Eves, An Introduction to the History of Mathematics, Saunders, 1990. This project has been funded with support from the European Commission. This publication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein. Project Number: 2015-1-IT02-KA201-015407