Công nghệ tính toán thời cổ đại - Phần 15

CHƯƠNG TÁM
LA MÃ CỔ ĐẠI

La Mã cổ đại bắt đầu là một thị tứ nhỏ, thành lập vào năm 753 tCN, và nằm bên bờ sông Tiber ở miền trung Italy. Dần dần, người La Mã đi xâm chiếm những vùng đất láng giềng và xây dựng một đế chế hùng mạnh. Cuối cùng, nó trải rộng từ Biển Caspi, Biển Đỏ ở phía đông, băng qua Bắc Phi đến Tây Ban Nha ở phía tây, và nước Anh ở phía bắc. Giống như nhiều nền văn minh cổ đại khác, người La Mã học hỏi công nghệ từ những tộc người láng giềng, trong đó có những tộc người mà họ nô dịch.

Thật ra, người La Mã thừa hưởng phần nhiều công nghệ tính toán của họ từ người Hi Lạp. Nhưng người La Mã sử dụng toán học và tính toán theo những kiểu khác nhiều lắm. Trong khi người Hi Lạp thừa nhận toán học là một phương pháp rèn luyện trí não, thì người La Mã là những người thực dụng, họ áp dụng toán học cho những bài toán trong cuộc sống hàng ngày. Họ cần nước sạch cho những thành phố của mình, nên họ sử dụng công nghệ tính toán để thiết kế cống dẫn nước, hoặc những kênh dẫn khổng lồ. Sử dụng proma và những thiết bị trắc địa khác vay mượn từ những người Hi Lạp thuộc địa, người La Mã đã xây dựng đường xá, nhà cửa và những cấu trúc khác. Người La Mã sử dụng toán học như một công cụ. Tuy nhiên, họ cũng đã thực hiện một số phát triển toán học tiến bộ của riêng họ.

Đường phố La Mã

I, V, X, L, C, D, M

Người La Mã đã phát triển một hệ số trong đó chỉ bảy kí tự của bảng chữ cái Latin cộng thêm vài kí hiệu nữa là có thể viết ra mọi con số - từ 1 cho đến 1.000.000.000.000.000.000.000.000 hoặc lớn hơn nữa! Kí tự Latin I biểu diễn cho 1, V cho 5, X cho 10, L cho 50, C cho 100, D cho 500, và M cho 1.000.

Đặt một vạch ngang nhỏ ở phía trên một con số là nhân giá trị của nó với 1.000. Chẳng hạn, M (1.000) với một vạch phía trên có nghĩa là 1.000.000. Trên lí thuyết, một người có thể thêm đủ số vạch để viết những con số khổng lồ. Trên thực tế, người La Mã hiếm khi sử dụng nhiều hơn một vạch.

Các chữ số La Mã được viết từ trái sang phải. Một con số đặt ở bên phải một con số khác có giá trị bằng hoặc lớn hơn hàm ý phép cộng. Nghĩa là, VI nghĩa là 5 + 1, hoặc 6. MD nghĩa là 1.000 + 500, hay 1.500. DC nghĩa là 500 + 100, hay 600. Một con số đặt bên trái một con số khác có giá trị lớn hơn hàm ý phép trừ. Thí dụ, XL nghĩa là 50 – 10, hay 40. DM nghĩa là 1.000 – 500, hay 500. MCM nghĩa là 1.000 + (1.000 – 100), hay 1.900.

Hãy thử viết số nhà, chiều cao và cân nặng của bạn bằng chữ số La Mã xem. Bạn có nhận thấy sự bất tiện lớn không? Trước hết, các chữ số có thể chiếm rất nhiều không gian. Chúng cũng khó sử dụng khi cộng, trừ, nhân và chia.

MÁY VI TÍNH YÊU THÍCH CỦA MỌI NGƯỜI

Vào thế kỉ thứ nhất trước Công nguyên, bàn tính là một công cụ đếm và tính toán phổ biến ở La Mã cổ đại – từ lâu trước khi nó phổ biến ở Trung Hoa. Người La Mã sử dụng một số bàn tính có thanh trượt, giống như người Trung Hoa. Một phiên bản La Mã có những rãnh, trên đó người ta di chuyển những hòn cuội hoặc hòn đếm kim loại tròn, nhẵn.

Bàn tính kiểu La Mã

CHÚNG TA ĐÃ ĐI BAO XA

Trong xe hơi hiện đại, cái kilomet kế trên bảng điều khiển cho biết xe đã đi được bao xa. Xung quanh nó có thể là những màn hình và nút nhấn tiên tiến nằm cạnh đầu ngón tay của người tài xế, nhưng kilomet kế thật ra là công nghệ cổ đại. Kilomet kế lần đầu tiên được phát triển bởi Marcus Vitruvius Pollio, một kĩ sư người La Mã. Ông sống từ năm 70 đến năm 25 tCN. Ông gắn một bánh xe lớn trong giàn khung, giống hệt như xe cút kít hiện đại. Bánh xe gắn với một bánh răng có bốn trăm khía. Với mỗi vòng quay của bánh xe, bánh răng chuyển động về phía trước một khía. Bánh răng chuyển động bốn trăm lần với mỗi năm nghìn foot La Mã, tương đương một dặm La Mã. Và với mỗi bốn trăm vòng quay, một hòn đá rơi xuống một thùng chứa bằng kim loại. Tiếng kêu của hòn đá báo hiệu đã đi qua một dặm La Mã rồi.

Vitruvius hình dung việc sử dụng dụng cụ trên cho xe ngựa và xe bò để người đi đường biết được quãng đường đã đi qua. Vào cuối mỗi ngày đường, người đánh xe có thể đếm số hòn đá trong thùng chứa, kiểm tra số dặm đường đã đi, và đặt lại các hòn đá cho hành trình ngày tiếp theo.

Dặm kế La Mã

DẶM LA MÃ

Với những quãng đường dài, người La Mã sử dụng một số đo gọi là mille passuum, hay một nghìn bước. Quãng đường này tương đương với năm nghìn foot La Mã. Nó còn được gọi là một dặm La Mã. Tính theo đo lường hiện đại, một dặm La Mã bằng khoảng 0,92 dặm hiện đại, hay 1.479 m. Người La Mã sử dụng số đo này trong xây dựng kênh đào, đường xá, tường thành và các pháo đài quân sự, vân vân.

Đường phố La Mã

NHỮNG BỘ LỊCH TỐT HƠN

Bộ lịch La Mã đầu tiên, được phát triển vào khoảng năm 738 tCN, xây dựng trên năm âm lịch. Với chỉ 304 ngày – chia thành 10 tháng – bộ lịch ngắn mất 61 ngày. Sau đó, người La Mã bổ sung thêm hai tháng nữa, nhưng chúng vẫn chưa đủ. Để bù cho sự hụt ngày tháng, người La Mã phải bổ sung thêm một tháng vào bộ lịch của họ mỗi hai năm một lần.

“Hình học được [người Hi Lạp] trọng vọng, vì thế không ai đáng kính hơn nhà toán học. Nhưng chúng ta [người La Mã] đã hạn chế nghệ thuật này với việc đo lường và tính toán”.

- Marcus Tullius Cicero, nhà triết học và chính khách La Mã, trong tác phẩm Tusculan Disputations, tập 1, khoảng năm 45 tCN.

Lịch La Mã bị trật khớp khi các viên chức nhà nước bắt đầu bổ sung thêm những tháng mới nữa. Tại sao ư? Thỉnh thoảng họ làm thế để tại chức được lâu hơn hoặc hoãn bầu cử. Cuối cùng, vào năm 45 tCN, hoàng đế Julius Caesar đã phê chuẩn lấy dương lịch Ai Cập dùng cho Đế chế La Mã. Ông gọi nó là lịch Julian để tự tôn vinh mình. Nó có một năm 365 ngày và mỗi bốn năm – năm nhuận – bổ sung thêm một ngày. Lịch Julian rất chính xác. Nó chỉ dài hơn năm mặt trời 11 phút 14 giây.

Lịch La Mã