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🗿罗马数字

七个字母写尽三千年——罗马数字怎么读、怎么写,以及它为什么最终输给了位值。

钟表的表盘上、书的章节号里、电影片尾的版权行中,罗马数字至今没有退休。这套用字母当数字的系统服务了罗马帝国两千年,读懂它不难;它还悄悄讲着一个重要的数学故事——为什么位值记数法最终赢了。

七个字母走天下

罗马数字的全部家当是七个字母:

罗马数字IVXLCDM
数值1510501005001000

几个记忆钩子:I 像一根手指;V 像一只摊开的手掌;X 是两个 V 叠起来;C 来自拉丁文 centum(一百);M 来自 mille(一千)。

基本规则是相加:大数在前、小数在后,依次加起来。VIII = 5 + 1 + 1 + 1 = 8;MMXXVI = 1000 + 1000 + 10 + 10 + 5 + 1 = 2026,正好是今年。

减法规则:小的放左边

全靠加法的话,4 得写成 IIII,9 得写成 VIIII,太啰嗦。罗马人的改进是:小数字放在大数字左边,表示相减

  • IV = 5 − 1 = 4,IX = 10 − 1 = 9;
  • XL = 50 − 10 = 40,XC = 100 − 10 = 90;
  • CD = 500 − 100 = 400,CM = 1000 − 100 = 900。

限制只有一条:只有 I、X、C 可以当减数,且一次只用一个。所以 99 写作 XCIX,而不是 IC。

一招读对所有罗马数字

从左往右扫:数字不减反增就累加;遇到小的在大的前面,把这一对捆起来先做减法,再继续往后。MCMXCIV 用这招一遍就能读对。

读一读:MCMXCIV

拆开看:M = 1000,CM = 900,XC = 90,IV = 4。加起来 1000+900+90+4=19941000 + 900 + 90 + 4 = 1994。不少 1990 年代电影的片尾版权年就是这样写的——先读字母,再算年份。

两套记数法,摆在一起比一比

同一个数 24,两种写法:

  • 我们写 24:两个位,十位是 2、个位是 4,每一位都是右边一位的 10 倍——这套机制见位值
  • 罗马人写 XXIV:X + X + IV,按数值罗列,没有「位」的概念。
互动演示两套记数法
3
4
7
2

3,472

读作三千四百七十二

展开式

3000 + 400 + 70 + 2

拨动展开器,看每个数字乘上 10、100、1000 后身价倍增——这正是罗马数字做不到的事。它的代价有三笔账:没有零,表示「什么都没有」只能空着,零永远无法参与计算;数越大写得越长,3888 要写 MMMDCCCLXXXVIII,15 个字母,而且标准写法最大只到 3999(MMMCMXCIX);竖式几乎没法列,进位借位都无从谈起。所以罗马数字输给了位值——而位值的升级版,把大数写得又短又清爽的方案,就是科学记数法

罗马数字还在哪儿出没

  • 钟面:不少钟表用罗马数字,而且 4 常刻成 IIII 而不是 IV——一条古老的钟表传统;
  • 章节与序号:书的章节、系列电影的第几部、法律条文和皇室名号(路易十四写作 Louis XIV);
  • 超级碗:美式橄榄球年度决赛坚持不用阿拉伯数字,第 58 届写作 Super Bowl LVIII;
  • 版权年份:电影片尾那行 MMXXVI,说的就是今年。

动手检验

随堂小测

  1. 1. XC 等于多少?

  2. 2. MCMXCIV 是哪一年?

  3. 3. 罗马数字表示「什么都没有」的办法是?