古代的計算機與圖書館（上）

科技日新月異，電子計算機應運而生；iPad與電子書也漸漸取代實體書籍。然而，古老中國在西元前5世紀，即發明了最早的計算機──算盤；遠在周朝已有國家圖書館。走近古人生活，古老文明之智慧結晶，躍然於眼前……

古代數算機孕育了現代的電子計算機的雛形和設計思路。數算工具的演化經歷了由簡單到複雜、從低級到高級的不同階段，例如從「結繩記事」中的繩結到算籌、算盤、計算尺、安提凱希拉的機械計算機等。它們都在不同的歷史時期發揮了各自的歷史作用。我們的祖先就靠小木棍計算圓周率，三國時代數學家劉徽創立「割圓術」計算圓周率的事跡，把圓周率計算到3.1410；劉宋時代傑出的數學家祖沖之更計算到小數點後第七位。

原始社會，人類祖先的計數方法，用石塊、貝殼計數。把石塊放進皮袋，或用貝殼串成珠子，來計算需要計數的物品。隨著時間的推移，祖先們想著：「天天背著一袋子的石頭，也不是辦法，做什麼都不方便。」相傳上古時代的燧人氏發明搓繩技術，創造「結繩記事」，大事打大結，小事打小結。但是，出門必備一根打滿各種結的繩子，感覺越來越麻煩，結個繩得結半天。突然想到，人的十個手指是個天生的「計數器」——據推測，「十進位」被廣泛運用，很可能與手指計數有關。原始人不穿鞋襪，再加上十個足趾，計數的範圍就更大了。

用手指記數雖然方便，可是碰上大數字可就算不過來了。於是古人們又想到利用木、竹、骨製成小棒記數，在我國稱為「算籌」。它可以隨意移動、擺放，較之上述各種計算工具就更加優越了，所以沿用的時間較長。

西元前5世紀，中國人發明了「算盤」，它相當於最早的計算機，不用能源，走哪兒帶哪兒。「珠算」就是以算盤為工具，進行數字計算的一種方法：以圓珠代替「算籌」，並將其連成整體。珠算簡化了操作過程，運用時更加得心應手，是歷史悠久的傳統數學運算方法：「萌於商周，始於秦漢，成於唐宋，盛於元明。」

珠算不僅能夠進行基礎的加、減、乘、除「四則運算」，還能夠「乘方」與「開方」，被廣泛應用於商業貿易中，也被世界譽為中國的第五大發明，這是中華民族對人類的一大貢獻。西元2013年，聯合國教科文組織將珠算正式列入「非遺名錄」（非物質文化遺產名錄）。

算盤體現了中國人的智慧，珠算經由口授及自學，世代傳承下來，成為傳統中華文化的重要象徵。學習珠算，不但可提升運算能力，還可以培養理解力。新手經過基本訓練便可進行快速計算，熟練者能培養出敏捷的心智。以珠算作為基礎的「心算」訓練可改善兒童的專注力、記憶力及智力。它有助於提升計算技巧、認知模式及智力發展。

在西元前200年到西元前100年之間，由古代希臘人創造的「安提凱希拉裝置」被認為是人類歷史上第一臺「計算機」，此裝置由37道青銅齒輪和刻度盤組成，齒輪彼此咬合，甚至有一組齒輪的作用是模擬月球運動方式。

西元1520年，英國人甘特發明了「計算尺」，運用到一些特殊的運算中，快速、省時。西元1642年，法國數學家帕斯卡製造了最早的「手搖計算機」，它用一個個齒輪表示數字，以齒輪間的咬合裝置實現進位，低位齒輪轉十圈，高位齒輪轉一圈。經過逐步改進，使它既能做加、減法；又能做乘、除法，運算的操作更加簡捷、快速。

古代的藏書館

古代圖書館培養了許多世界最知名的學者和科學家。建於西元前3世紀的「亞歷山大圖書館」可謂大師雲集：幾何之父阿基米德；用簡單測量工具計算出地球周長的地理學家埃拉托色尼；首位創立「日心說」的天文學家阿里斯塔克斯等人。人們把亞歷山大圖書館的毀滅形容為「歷史失去記憶的一天」，阻礙了科學、哲學、醫學和文學千年來的發展與進步。

芬蘭赫爾辛基國家圖書館。（ArtBBNV/Shutterstock）

中國圖書館培養了著名的圖書館館長。道家創始人老子擔任過周朝國家圖書館的館長，他是現今世界上最偉大的思想家、哲學家之一；司馬遷當過西漢圖書館的館長，他也是中國的一位偉大史學家和文學家、思想家，他所著作的《史記》是中國第一部紀傳體通史，對後世的史學影響深遠。

雖然近年來，實體書漸漸被iPad和電子書所取代，但圖書館還是一美好的去處，尤其是那些建築氣派的圖書館，不僅外觀美、藏書多，裡面的裝飾也具有古典藝術性。阿根廷文學巨匠博爾赫斯說：「如果有天堂，那應是圖書館的模樣！」

電子書豈能取代圖書館的藏書？

德國著名的思想家約翰·沃爾夫岡·馮·歌德集自然科學家、作家、詩人於一身，他說：「經驗豐富的人讀書用兩隻眼睛，一隻眼睛看到紙面上的話，另一眼睛看到紙的背面。」

圖為荷蘭國立博物館之圖書館，這是荷蘭研究公共藝術史最大的圖書館。（Salvador Maniquiz/Shutterstock）

「宗教圖書館」在歐洲黑暗時期的中世紀一枝獨秀。長達千餘年，歐洲拜占庭帝國（即東羅馬帝國，西元395~1453年）在許多修道院及大教堂建立了圖書館，雖然規模不大，但仍成功的保存不少珍貴的基督教經文及古希臘、羅馬典籍，對後來的歐洲「文藝復興」運動影響頗大。

而對世界文明起舉足輕重影響的是三個保存了上古祕史的圖書館。（待續）◇