從量到數(shù)量
恩格斯在《自然辯證法》中說:“數學是數量的科學,它從數量這個概念(niàn)出發”。數是比較抽象的,人類社會早期並(bìng)不會數數。先民們對數量(liàng)的(de)最早認識是(shì)從具體的自然單位“量(liàng)”的基礎上形成的。如采集(jí)野果時,一個野(yě)果是“少”,一堆野果是“多”。當人們對“量”有了進一步認識之後,便逐步學會了各種表示數量(liàng)的方法。“結繩記事”、“契木記時”就是對早期記數活動的描(miáo)寫。而“測量”則是用“數”來表示事物具體的“量”。在測量的過程中,數和量是不可分(fèn)的。嚴格地說(shuō),人類在沒有學會數(shù)數之前就沒有測量。
古老的村落,測量的開端
人們(men)有了對數量(liàng)的認識之後,逐漸(jiàn)開始了簡單的測(cè)量活動。以居條(tiáo)件為例:先民們在漫長的歲月裏,一直過著櫛風沐(mù)雨、風餐露宿的生活。有時在遮天蔽日的大森林(lín)裏“構木為巢”,有時又遷徙到蜿蜒起伏的山丘(qiū),尋找可供居住的洞穴以避風雨。隨著生(shēng)產工具的(de)不斷改進,人們已(yǐ)不滿足(zú)於居住在不穩定的樹上或(huò)陰(yīn)暗潮濕的山洞(dòng),而要求有一個(gè)比較安定舒適的(de)居所(suǒ)而開始(shǐ)了建造房屋的工作。
西安(ān)是我國古代(dài)文化發源地之(zhī)一,它依山伴水、氣溫適中,土地肥沃,是氏族部落定居的好(hǎo)地方。1953年在西安市郊滻河東岸半坡村北(běi)發掘出一處典型的仰韶文化遺址,揭開了原始公社的帷幕(mù)。國家還在這裏建成了一(yī)座別具風格的半坡遺址博物館。
進(jìn)入博物館大廳,好似親臨幾千年前原始(shǐ)人居住的村莊,俯瞰著(zhe)一座座圓形、方形的房屋地基,撫摸著滲透了祖先血汗的簡陋工具,環視畫家們描繪的一幅幅公社村民勞動、生活的畫卷,好像看(kàn)到了一些身披(pī)獸皮、體格強壯的人群胝手胼足地建造(zào)著一幢幢低矮的土屋。另一些人手提木棍,背著獵獲(huò)的野獸歡欣地奔跑。以及氏族酋(qiú)長帶領大家開墾著(zhe)一片片荒地。這(zhè)些充滿著沸騰生活情景的場麵,一幕幕呈現在眼前。
半坡村落分居住區、製陶區和氏族墓地三部分(fèn)。居住區在村(cūn)落中心,也(yě)是主要構成部分。房屋的風格各異,主要(yào)以(yǐ)方形、圓形兩種。要建造方(fāng)形、圓形的房屋就離不開測量工具。《屍子》中說:“古者,倕為規矩、準繩,使天下仿焉。”傳說中倕是皇帝時(shí)代的人,又說是堯舜時代的人。時(shí)代雖(suī)不能確定,但從距今六七千年氏族村落中這些圓形和方形房屋(wū)地基足以(yǐ)說明,原始社會已有劃圓(yuán)和方的工(gōng)具了。建造房屋時對長度的簡單測量是必不可少的。如用“規”劃圓,圓(yuán)的直徑要多大,“矩”劃方(fāng),每一邊要多長才能適合居住(zhù)。半地下式的房(fáng)屋地下挖多深,地麵的牆築多高,這些都離不開“數”和(hé)“量”。人類在建造最原始的住房時,每一個建築者都可以根據自己的步距或拉繩(shéng)為準去測量(liàng)地基(jī)。在砍伐(fá)木材時,隻要(yào)帶(dài)著自身的標準,用手臂或身高去比較一下長短,用手幅去測量一下粗細以幫助記憶就可以了。對測量的(de)準確度還沒有提出要求(qiú),也(yě)還不(bú)需要(yào)統一的單位和建立統一的標(biāo)準。
在與半坡(pō)同類(lèi)型的臨潼寨居住區遺址中,也能看到當時房屋規(guī)劃的大致情(qíng)況。在已發掘的八千多平方米內,有九十(shí)多座房屋,其中有(yǒu)四座方型的大房子,最大的一座麵積約120平方米,其(qí)餘三(sān)座麵積約(yuē)80平方米左(zuǒ)右,其中有一座四麵地基均長9.1米。可以推(tuī)斷,在(zài)修建時是經過測量的。依照當時的生產(chǎn)水平,要建(jiàn)造這類寬敞的(de)大房子,往往要集中一定的勞動力共同協作,在共同勞動並進行比較式的(de)測量時,很可能臨時規定一個統一的長度標準,必要時相互比較一下。房子蓋完(wán)後,這個臨時的標(biāo)準往往會被遺棄,並不會成為蓋所有房子統一的標準。在蓋各自的小房屋時,麵(miàn)積大小隻是約略(luè)相同。在跨步或拉繩來確定房基時,即使各人步距大(dà)小並不相同也不會引起爭議。
從種植到分配(pèi)
據考古發掘報導,半坡遺址除有許(xǔ)多房屋之外,還有許多地窖,是氏族公社的公共(gòng)倉庫,其中一個(gè)大地窖裏發現了(le)堆積層厚達(dá)18厘米已腐朽的粟(小米)。有那麽多儲存(cún)的糧食,是當(dāng)時生產效率已很高,糧食多(duō)得吃不完了嗎?如果那樣想可(kě)就(jiù)把(bǎ)氏族(zú)公社太理想化了。
粟是較耐旱的農作物,適合於黃土地代生長。黃(huáng)河流域的氏族村民們,用砍倒燒光的辦(bàn)法,開(kāi)墾著大量荒地(dì),經過火耕的荒地既鬆軟,又有一定的肥力,隻要撒種、栽培(péi),當年都能有所(suǒ)收獲。農業生產雖然帶來了比較固定的生(shēng)活來源,但是仍處(chù)在以(yǐ)石(shí)斧、石(shí)鐮為主要工具的時期,收獲量之低是可想而知的,僅靠種植農作物(wù)尚不能維持生(shēng)計,大多數時間還得外出(chū)狩獵和采集(jí)野生植(zhí)物。在集體勞動僅能維持基本生存條件的(de)情況下,氏族公社沒有私人(rén)財產,大家仍過(guò)著共同生產、共同分配的原始共(gòng)產社會的生活。在這樣低水平的生活條件下,地窯裏(lǐ)為什麽會有那(nà)麽多(duō)的糧食呢?原來(lái)這些(xiē)都是氏(shì)族公社集體的儲備糧。其實對儲(chǔ)存糧食(shí)的必(bì)要性,半坡村民(mín)也(yě)是經過長期生活經驗(yàn)的積累才逐步認(rèn)識的。初期,在收獲的季節裏,氏族酋長(zhǎng)按人口把所有的糧食都分給了大家。得到比較多的糧食後,大家不再外出尋找(zhǎo)其它食物進行補充了。一旦這些糧食吃完(wán),尤其是冬季來臨,自然界又找不到其他食物(wù)時,不少人會(huì)因長期得不到食物而先後死亡。許多年代過去了,大(dà)家才逐漸認識到收獲時不能把所有糧食都分光、吃光,而應該有(yǒu)所儲(chǔ)備。經過(guò)氏族議事會討論(lùn)後,才決定(dìng)在收(shōu)獲的季節裏隻把一部分(fèn)糧食(shí)分給大家,其餘(yú)的儲存起來,平時不足的部分仍以(yǐ)采集、狩獵來補充,待(dài)到天寒地凍,再把儲(chǔ)備的糧食分給大家。因(yīn)此大大減少了因饑餓而死亡的人數(shù)。
在(zài)分光吃光的年代,可(kě)以臨時找一件陶罐作為分配的工(gōng)具,每人得到的糧食也能做到基本相等,下次分配重新再找一(yī)件。當有了儲存活動之後,就要考慮(lǜ)儲存多少才能勉強度過(guò)寒冷的冬季,今年與去年相比收獲量是增多了還是減少了等等。
於是用(yòng)“結繩(shéng)記事”的辦法,把前一年(nián)的收獲量記錄(lù)下來,待第二年仍用同一個陶罐來測量(liàng)。這樣,年(nián)複(fù)一年,終於總結出一個經驗,知道應該分配多少、儲存多少。這時選(xuǎn)擇一件或幾件容器,每年都用它(tā)來測量和分配糧(liáng)食,久而久之,這些器具便成為在一定範圍內固(gù)定的測量器(qì)具了。但由於當時還沒(méi)有製定(dìng)出(chū)統一的單位和固定的量值,這些測量器具還不能稱(chēng)之為真正意義上的度量衡(héng)器具。
最古老的測量器具——大地灣陶量(liàng)
生產工具是生產力發展水平的客觀尺度。母係氏族公社向(xiàng)父係氏族公社轉化,首先表現在生產工具明顯進步(bù)上。這時期各地出(chū)土的大量(liàng)石器,一般(bān)都通體磨光。大型石斧、石刀、石锛等,經過研磨後,都(dōu)表現出器形規整、輪廓清晰(xī)、刀口鋒利,大大提高了砍伐樹木,開墾荒地的效率。生產工具的進步促進了農業的發展,也(yě)帶動了飼養業的興旺。在基本生存條件得到保障的條件下,使一小部分人脫離第一線生活必需品的生產而從事(shì)手工業勞動,並(bìng)且逐(zhú)漸形(xíng)成獨立的生產部門。隨著生產(chǎn)力的發展(zhǎn),男子在社會中的地位變化,促使母權製向父權製過渡。社會化的(de)大(dà)分(fèn)工(gōng),造成氏族公(gōng)社成(chéng)員之間(jiān)地位上的(de)差別,客觀上為私有製(zhì)觀念的產生起到了推動作用。對財富的貪(tān)欲,又使人類意識形態產生變化,即平均分配觀念產生了動搖。分配製度重大變化(huà),使分配方法比平均分配(pèi)時(shí)要複(fù)雜得多。為了要對量(liàng)的多少有相對穩定的概念,保留幾件專門用來測量的器具便首先在父(fù)係(xì)氏族社會產(chǎn)生了。
1983年,考古工作者在甘(gān)肅秦安大地灣新石器遺址發掘出(chū)一座罕見的大型“宮殿式”建築,編號F901。經發掘者全麵(miàn)研究考證後認為,應屬(shǔ)家庭私有製出(chū)現並進入父係氏族社會的遺址。值得特別注意的是,在F901房屋基(jī)址中出土了一組(zǔ)容(róng)量成倍比關係,形製非同一般容器和祭祀禮器的陶器:條形(xíng)盤、鏟(chǎn)形抄(chāo)、箕形抄和四柄(bǐng)深腹罐。研究者認為,這四件容量約略成倍比關係的陶器,是(shì)私有製產生後,為解決合理(lǐ)分配出現的專用量器。理由如下:F901房(fáng)屋遺址規模宏(hóng)偉,工程浩繁,是個需要耗費(fèi)幾百以至上千個勞動日,動員整個氏族力量來修建的大型建築。根據房屋結構(gòu)和周圍環(huán)境分析,很可能是部落或部落聯盟(méng)的活動場所,主要用於集(jí)會、祭祀或(huò)舉行某種儀式的“宮殿式”建築。四(sì)件陶器與其他陶鼎等(děng)祭祀性禮器同置於房基遺址的主室內(nèi)居住麵上。經將器物修複後,測算出四器的(de)量值,得到它們之間容積比例大致為1:10,1:20,1:100。即1四柄深腹罐=5箕形抄(chāo)=10鏟形抄=100條形盤。但是必須說明,這(zhè)4件陶器的器形(xíng)很不規整,出土時又有很大程(chéng)度的(de)破損,雖經修複,也很難準確地(dì)反(fǎn)映(yìng)它們的容(róng)積了。這組數據是考古學家將器(qì)物修複後,用現代手段測算出來的。這樣精確的比例關係在當時是很難做到的。即便(biàn)如此,這4件陶器之間已有了約略的倍比關係。部落首領們用它(tā)們來(lái)分(fèn)配和計量糧食的可能性是存在的。這些量器在當時是否已有專門的單位名稱已無從考證了。
原始的時間計量(liàng)
寒來暑往,春華秋實。原始的農業是在采集和保護野(yě)生植物的過程中,通過長期觀察、實踐,逐步(bù)了解到一年生(shēng)草(cǎo)木植(zhí)物生長的規律。由物候——植物的謝榮、動物的遷徙(xǐ)、出入現象入手,是探(tàn)索一年季節變化最早的方法。我國以物候定農時到星象定農時的階段,至遲在先商以前已經完成了這一(yī)過渡。《晉書•律曆誌》雲(yún):“斷考曆數,時以計農,月以記事,其所由來,遐而尚矣。”其意為:用四時記農(nóng),用各月記事,起源於十分遙遠的古(gǔ)代,而且是被(bèi)視(shì)為極(jí)其重要的事。古籍中記(jì)載:“黃帝(dì)使羲和占日,常儀占月。臾區占星氣,伶(líng)倫(lún)造律呂,大撓作甲子,隸首(shǒu)作算(suàn)數。”(見《世本》),即早在黃帝時已命令他的臣子羲氏、和氏二人觀測太陽,常儀觀月亮,臾區觀星象,伶倫編製樂律,大橈編製甲子紀年的方法,命令隸首作數。《尚書•堯典》又載:“曆象日月星辰,敬授(shòu)人(rén)時。”“羲暨和,期三百有六旬有六日,以(yǐ)閏月定四時成歲。”“曆(lì)象”在(zài)此作動詞解,就是觀察日月星辰運(yùn)行(háng)的位置,以定春夏秋冬(dōng),並規定一年(nián)有三百六十六(liù)日(rì),以閏月定四時。由於有確定農時的需要,身為人(rén)君必須因勢利導,頒行授時典禮(lǐ)。“敬授”二字(zì)含有人君代天頒(bān)行曆數(shù),表示出對曆法的極端重視。什麽是曆法呢?簡單地說,就是人們(men)為了生產實踐的需要而創立的長時間(jiān)的紀時(shí)係統。具體地說,就是對年、月、日、時人為的安(ān)排。
我國最早的曆法知識(shí)雖無文字記錄,但史前時期的天文知識,還是可以從出土器物上所繪圖(tú)像中零星地得到(dào)一些印證。1960~1973年,山東大汶口龍山文化遺址出土的陶器上,繪有“日”、“月”、“雲(yún)”、“山”的圖案。從圖形中我們看到太陽緊(jǐn)貼在雲彩和鋸齒形的山頭上。山上的雲氣托出初升的太陽,為早晨的景象(xiàng)。反(fǎn)映了(le)遠在4500年前的新石器時(shí)代,人們已掌握了(le)一定的與“日出”、“日沒”相關的知識,這實際上就是最原始的時間概念。其後1972~1976年,在仰韶文化鄭(zhèng)州大河村遺址,出土了一些有太陽(yáng)紋、月牙紋、月亮紋的(de)彩繪陶片(piàn),提供了考察距今約3070~3790年前,史前人對天象(xiàng)觀察的(de)資料。根據(jù)陶片上太陽紋的大小形狀而繪製的(de)複原圖(tú)中,可以(yǐ)看到(dào)生活在母係氏族社會圖的(de)大河村人,已經開始把太(tài)陽在星空背景上繞一周的路徑均(jun1)勻地(dì)分成12個等份。從而可以進一步推測當(dāng)時人們已經掌握了將一年(nián)分(fèn)成12個月(yuè)和一個太陽月分成30天的天(tiān)象知識和曆法觀念了。
在(zài)文字出現之前,這些曆法知(zhī)識的表(biǎo)達和傳遞的途徑,隻能是通過結繩和契木來表示數,用圖形示意。而“契(qì)木記時”當決非隻是後人的臆想。在半坡遺址出土的陶缽口沿上所刻的各種符號,雖(suī)尚不能確知(zhī)其含意,但很可能是時數字的記錄或對某些重大事件(jiàn)的示意。在當時,以人君到民族(zú)群體最關心的無非是獲得更多的農作物以充饑(jī)。那些符號如果與曆法無甚關聯,推測一定還會有其他的表述方式,隻可惜目前還沒有得到證實。