在早期的普通计算中,没有对负数的需求。实际上,古希腊人对它们极不信任。公元3世纪的数学家丢番图(Diophantus)说,一个类似4x+20=0(解出来的x值为负)这样的方程是荒谬的。
现在,数学家确认了几种数的类别。
●自然数(natural number)是你一开始学到的那些数,
就是我们用来数数的数:1、2、3……
●非负整数(whole number)是自然数里加入了零:0、1、2、3……(这似乎有点怪,零到底有多整?它是没有数字,零而非整。不过别介意,那是数学家考虑的事情。)
●整数(integer)是非负整数与负整数的集合:……-3、-2、-1、0、1、2、3……
●有理数(rational number)或分数(fractional number)是可以写成分数的数,如1/2、1/3,等。它们也包括整数,因为整数可以写成1/1、2/1等分数形式。它们包括所有整数之间的分数,因为它们也可以写成分数:1½可以写成3/2,等等。所有有理数都可以写成有限小数或无限循环小数。据此,1/2是0.5,1/3是0.33333……
●无理数(irrational number)是那些不能写成有限小数或循环小数,或不能用两个整数的比值来表示的数。它们是无限不循环小数。这样的例子有π、
和e,用计算机可以将它们算到数万亿位而不出现重复模式。
●实数(real number)包括以上全部。
●虚数(imaginary number):包括i那样的数。i的定义为-1的平方根(这里不考虑这种数。)
当然,早期数羊的农人发现少了3只羊,不需要说自己有−3只羊,只说羊群少了3只羊就够了。不过有了商业,我们就需要显示债务了。如果你借了100块,你的账上有−100;你还了其中50块,你的账上还有−50。从公元7世纪起,负数在印度就有了这个用途。
中国数学家刘徽在公元3世纪确立了负数用于算术的规则。他使用两种颜色的算筹,一种代表得,一种代表失,他称之为正和负。他用红色算筹代表正数,黑色算筹代表负数——与现代会计惯例相反。