古代埃及的科学技术是在社会生产实践中逐渐发展起来的。尼罗河一年一度的泛滥之后,土地需要重新丈量,土地租税和宗教建筑中的数据需要精确计算,数学由此发展起来;宗教节日的确定和农业节气的划分要求制定历法、观测星象,天文学因此逐渐形成;疾病的治疗、木乃伊的制作,使古埃及医学特别是生理解剖知识居于同时代领先地位。总的来说,古代埃及人在思维上有形象直观的特点,在实践中也偏重实用技术。他们在科学上取得了很大的成就,但是缺乏理论上的抽象和概括,所以他们的知识是对经验的积累和总结,而不是真正意义上的科学。但是,无论怎样,古代埃及人用他们的科学技术创造了古代世界奇迹般的种种成就,为人类社会的进步做出了重大的贡献。
古代埃及在科学技术上的成就是多方面的,这里仅介绍数学、天文学和医学。
一、数学
我们了解古代埃及数学成就主要是根据现存的古代埃及数学文献。古代埃及数学文献有2种:一种是1858年英国人林德发现的数学纸草,即《林德数学纸草》,因其作者是阿赫摩斯,也称为《阿赫摩斯纸草》,里面收有85个数学问题和解答,该纸草现藏大英博物馆;另一种是《莫斯科数学纸草》,现存于莫斯科博物馆,内中收有25个题。
古代埃及数学主要用于解决日常生活和宗教方面的事务。例如,计算土地面积、地税,确定付给劳动者工资(古代埃及基本上是实物工资,如面包、蔬菜、油、衣服等),计算谷仓的容积,测定建筑工程中的各项数据等。古代埃及人没有对数学进行理论上的归纳和演绎推理,他们的数学与真正意义上的数学还有一定的差异。
1 11
2 22
4 44
8 88
每行由上一行取2倍得出,有了4×11=44和8×11=88,把44和88相加,就可得出这题的结果是132。
数学纸草中也记有代数和几何方面的问题及其解答。例如,《林德数学纸草》中的第31题:“一个数,它的1/3,它的1/2,它的1/7及其全部,加进来共为33,求这个数。”这实际上相当于现在的一元一次方程,古代埃及人只要用简单的算术就可以解出。他们也会求简单的一元二次方程。
面积、体积等几何问题是用算术和代数来解决的。纸草记载了计算圆形土地面积的方法:圆形面积等于直径减它的1/9,然后再平方。这相当于取π值为3.1605。古代埃及人也有计算矩形、三角形、梯形面积的方法,但由于资料上语焉不详,人们对某些求法(如三角形的面积计算)是否正确还表示怀疑。对于古代埃及人是否懂得勾股定理,也有很多的争论。在体积计算方面,人们公认古代埃及人对四棱台体积的计算公式是很先进的。例如,《莫斯科数学纸草》上有这样一个例子,四棱台的下底边长为4,上底边长为2,高为6,体积是42+2×4+22再乘6的1/3,结果为56。古代埃及人是用文字来叙述计算方法和过程的,没有使用加号、乘号等运算符号,但对四棱台体积实际上已有正确的计算公式。他们可能还懂得求半球的体积。
二、天文学
古代埃及天文学起源很早。在史前时期,为了农业生产的需要,特别是对尼罗河泛滥周期的掌握,人们已经开始对太阳、月亮和其他行星的运动进行观察。在埃及统一国家形成之后,宗教在国家生活中占有重要地位,宗教节日的确立、宗教建筑的方向位置的测定都进一步推进了天文学的发展。
星象观测使古埃及人对太阳、月亮和金星、木星、土星、天狼星等星体的运动规律有了一定的了解。他们给星体命名,并把星体分成不同的星座。从神庙、墓室的天花板和棺盖上留存下来的星图可以看出,古代埃及人已知一些著名的星座及其位置,如大熊星座、天鹅星座、牧夫星座、猎户星座、仙后星座、天蝎星座等。为了对天体进行观测,古代埃及人发明了一个叫麦尔开特的仪器,其外形为一根木棒,带有缝隙和悬锤,可以帮助人们测定各种星体的位置。
古代埃及人把宇宙看作是一个长方形的盒子,盒底稍呈凹形,代表大地,埃及即位于大地的中心。长方形盒子的顶,由大地四周隆起的四座大山支撑着,星星是用链条悬挂在天上的灯。大地周围环绕着宇宙之河,尼罗河是其支流。太阳神每天乘船从宇宙之河驶过。
古代埃及在天文学方面的最大成就,是在观测星象的基础上制定了历法——太阳历。古代埃及人把一年分为12个月,每月30天,共360天,年末再加5天节日,所以,一年实际上是365天。他们把一年分为3季,每季为4个月。第1季叫阿赫特季,是尼罗河泛滥的时期,所以又叫泛滥季;第2季叫佩雷特季,是播种和农作物生长的季节,所以又叫播种季,即冬季;之后的季节为夏季,叫作夏矛,是收获的季节,所以这一季又称为收获季。这种历法是把尼罗河泛滥与天狼星在太阳之前升起这两件事情同时发生的那一天作为新年的开始,其间隔期为365.25日。但古代埃及人只算365日,这样每4年就会比太阳年少1天,结果到公元前13世纪,几乎差了4个月。埃及人在长期的观测和经验积累中认识到一个天狼星年应当是365.2507天。于是,公元前238年,托勒密三世颁布诏书,下令每4年增加1天,但未被埃及人接受。后来儒略历采用了这种新历法。
古代埃及人除了上述历法外,同时也根据月缺月圆的变化规律制定了阴历。一年分为12个月,354.36天,比太阳历少10.89天。因此每3年需加上1个月。这种历法主要用于确定宗教节日。
三、医学
古代埃及的医学在古代世界享有盛誉,被认为是当时最好的医学。希罗多德介绍说,埃及医学技术分为各种专门,“每一个医生只治一种病,不治更多种的病。国内的医生是非常多的,有治眼的、有治头的、有治牙的、有治肚子的,还有的治各种隐疾的”[33]。从流传下来的医学纸草文献来看,古代埃及人对基础医学和临床医学知识都已有了比较多的了解。
制作木乃伊的风俗使古代埃及人在解剖学上有突出的发展。他们熟知人体和一些哺乳动物的各种器官的形状、位置,并对某些器官的功能有一定的了解。例如,《埃伯尔斯纸草》里有一段文字论述人的心血管:“医生秘诀的根本,就是心脏运动的知识,脉管从心脏通过人体各部,因为任何医生,任何索赫美特女神的祭司,任何魔法师在触到头、后脑、手臂、手掌、脚的时候,到处都会触到心脏。因为脉管是从心脏分向人体的每一部分的。”古代埃及人认为心脏是各路脉管的中心,他们看到了脉搏与心脏跳动的直接联系,但对血液和血液循环从未提及。他们把心脏看作人体最重要的器官,是人的生命和才智之源,因此制作木乃伊时心脏不可移出体外。
古代埃及人对常见的外科病和内科病都有相应的治疗方法。他们用刀切开脓肿,摘除肿瘤,用外敷药物的方法治疗溃疡、烧伤等病。他们对骨折脱臼等骨科疾病也有正确的裹缚整复方法。他们对妇科、眼科、消化道疾病的论述较为详细。《卡呼恩纸草》(1889年发现于下埃及法雍地区的卡呼恩)记载的完全是妇科。眼病是古代埃及的常见疾病,古代埃及医生是这样治疗的:“治眼的炎症,用毕布罗斯的杜松树枝磨碎,浸入水内,点入病人眼中,便可迅速治愈。”“治眼的颗粒,用点眼剂,由铜绿、洋葱、胆矾、木屑等配成,混合后,点入眼内。”纸草文献也记载了肠胃病的症状和处方。
古代埃及医生采用多种药物来治疗疾病。最常见的药有:蜂蜜、葡萄酒或啤酒、动物脂肪、鹿茸、龟板、兽皮、药用植物的根茎叶汁、某些矿物质等。这些药经过处理,制成干药、流质药、药膏等不同类型药,药量在处方中均有详细精确的说明。
古代埃及的医学带有浓厚的巫术成分。人们把各种疾病看作是恶魔附体作祟的结果。因此,在使用合理的药物治疗疾病的同时,也往往对病人实施巫术。巫师念诵咒语,命令病魔离开人体,毒物立刻流出,咒语中还常常提到神和有关神的故事,以增加威力。尽管如此,古代埃及医学仍然取得了很高的成就,并对欧洲和阿拉伯地区的医学发展产生了影响。
[1] 王海利认为,不应称为象形文字,而应称为圣书文字。王海利:《失落的玛阿特——古代埃及文献〈能言善辩的农民〉研究》,附录2。
[2] [苏联]B.沃特森:《埃及象形文字介绍》,爱丁堡:苏格兰学术出版社,1981年版,第40页。
[3] [美]维尔·杜伦:《东方的文明》上册,李一平等译,第199页。
[4] [美]维尔·杜伦:《东方的文明》上册,李一平等译,第198页。
[5] [美]维尔·杜伦:《东方的文明》上册,李一平等译,第199页。
[6] [美]维尔·杜伦:《东方的文明》上册,李一平等译,第198~199页。
[7] 杨威理:《西方图书馆史》,北京:商务印书馆,1988年版,第9页。
[8] 杨威理:《西方图书馆史》,第9页。
[9] 杨威理:《西方图书馆史》,第10页。
[10] 杨威理:《西方图书馆史》,第11~12页。
[11] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,北京:中国对外翻译出版公司,1996年版,第vi~vii页。
[12] 杨威理:《西方图书馆史》,第19页。
[13] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第110页。
[14] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第64页。
[15] 德米特里,即德米特利乌斯。
[16] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第63~64页。
[17] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第65~66页。
[18] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第76~77页。
[19] 杨威理:《西方图书馆史》,第22页。
[20] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第108页。
[21] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第108、110页。
[22] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第110页。
[23] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第110页。
[24] [埃及]穆斯塔法·阿巴迪:《亚历山大图书馆的兴衰》,臧惠娟译,第123页。
[25] 吉林师大、北京师大历史系编:《世界古代史史料选辑》上,第20页。
[26] [以色列]M.利希海姆:《古代埃及文献》,第24页。
[27] [以色列]M.利希海姆:《古代埃及文献》,第63页。
[28] [以色列]M.利希海姆:《古代埃及文献》,第136页。
[29] [以色列]M.利希海姆:《古代埃及文献》第1卷,第206页。
[30] [以色列]M.利希海姆:《古代埃及文献》第2卷,第96~97页。
[31] [以色列]M.利希海姆:《古代埃及文献》第2卷,第182页。
[32] 刘汝醴:《古代埃及美术》,上海:上海人民美术出版社,1985年版,第60~63页;[美]劳伦斯·高文:《大英视觉艺术百科全书》第1卷,第53页及以下。
[33] [古希腊]希罗多德:《历史》上册,王以铸译,第145页。