Sıfır sayısı nasıl ve ne zaman keşfedildi? Sıfır sayısı olmasa ne olur?

Matematik, fen bilgisi ve mühendisliğin temelini oluşturan rakamdır sıfır.

Sıfır, aritmetikte 0 rakamını simgeler. Bugünkü sayı sisteminde sıkça kullanılan sıfır, bir niteliğin yokluğunu temsil eder. Toplamada toplandığı sayıyı değiştirmeyen etkisiz, çarpmada sonucu sıfır yapan yutan, bölmede ise bir sayıya bölündüğünde 0 sonucu çıkar. Ancak bir sayıyı böldüğünde sonuç tanımsızdır. İlk defa El-Harezmi kullanmıştır.

Birçok skalada sıfır başlangıç ya da nötr bölgeyi temsil eder. Sayı doğrusunda sıfırın sağı artı, solu eksi değerleri barındırır. Sıcaklık derecelendirmelerinde sıfırın yeri derecelendirme sistemine göre değişir. Örneğin Kelvin derecinde sıfır noktası -273 °C'ye (mutlak sıcaklık) denk gelmektedir. Celsius derecesinde ise 0 noktası suyun erime/donma noktası olarak alınmıştır.

Sıfırın MÖ 450 yıllarında Orta Amerika'da yaşayan Maya kabilesinde kullanıldığına dair kanıtlar vardır. M.S. 800 civarında ise Hintler sıfıra benzer bir sembol kullanmışlardır. Hindistan'dan yayılan sıfır, M.S. 1400 yıllarında Avrupa'da da benimsenmiş ve kullanılmıştır. Sıfır sözcüğü büyük olasılıkla Arapça sifr sözcüğünden türemiştir. Sifr ise Hintçe'de boş anlamına gelen sunyasözcüğünün tercümesidir.

İnsanlar sıfır gibi bir sayısal değere 2000 yıl öncesine kadar başvurmaya gerek duymamışlardır.

Bunun temelinde yatan en önemli etken ise 0 rakamının temsil ettiği anlam ve yokluk kavramının ince bir çizgide ayrılmasıdır.

Konsept olarak sıfır eski çağlardan beri var olmuştur. Babil tabletlerinde ve Maya yazılarında karşımıza çıkan sıfır o zamanlar mevsimlerin akışı ile ilgili hesaplarda kullanılmış.

Eski alimler bir sayının yokluğunu belirtmek için sıfırı kullanmış, tıpkı bizim 101 derken 10'lar basamağında bir değer olmadığını göstermek için kullandığımız gibi.

Kökeni Hindistan

Fakat sıfırın tüm matematiksel kapasitesiyle normal bir sayı olarak kabul edilmesi iki bin yıl aldı. Ve bu Hindistan'da gerçekleşti.

Matematik konusunda yazan Alex Bellos, Hindistan'ın bu iş için elverişli koşullara sahip olduğunu söylüyor. "Hiçbir şeyin bir şey olduğu fikrinin onların kültüründe zaten köklü bir yeri vardı. Örneğin 'nirvana' bir hiçlik halidir; tüm endişe ve arzularınızdan arınmışsınızdır. Öyleyse hiçliği ifade eden bir sembol neden olmasın?"

Bu sembole 'şunya' adı verildi. Bugün de bu kelime kavram olarak hiç, sayı olarak sıfır anlamında kullanılır.

Bugün kullandığımız diğer bütün sayılar şekil olarak tarih boyunca büyük değişim geçirmiş, sıfır ise her zaman içi boş bir yuvarlak olarak kalmıştır.

 Gökbilimci Brahmagupta sıfırın 7. yüzyılda Hindistan'da yükselişini sağlayan kişi olmuştur. Matematikte 'şunya' sadece herhangi bir basamakta hiçbir şey olmadığını göstermek için kullanılmaz, hesaplarda da onu diğer sayılar gibi kullanabilirsiniz. Onu toplar, çıkarır, çarpabilirsiniz. Bölme biraz sorunludur, ama daha sonra göreceğimiz gibi bu da matematikte başka bir muhteşem alanın açılmasına neden olmuştur.

Arap sayı sistemi

Güney Asya'da kendisine yer edinen sıfır oradan Orta Doğu'ya geçti. Buradaki İslam alimleri sıfıra sahip çıkıp bugün kullandığımız Arap sayı sisteminin bir kısmını oluşturdu. (Bazı tarihçiler, sıfırın Hindistan'da ortaya çıkışına gereken önemi atfetmek için bu sayı sisteminin Hint-Arap sistemi olarak adlandırılmasını öneriyor.)

Ne var ki bu inanılmaz ruhani ve entelektüel başlangıcın ardından sıfır sıkıntılarla karşılaştı. Hristiyanlığın İslam'a karşı Haçlı Seferleri düzenlediği, Arap fikirlerinin, matematikte bile olsa, yaygın şüphe ve güvensizlikle karşılaştığı bir dönemde Avrupa'ya geçmişti.

1299'da Floransa'da diğer bütün Arap rakamlarıyla birlikte sıfır da yasaklandı. Gerekçe ise sıfırın kolayca dokuza dönüştürülerek, rakamların sonuna birkaç sıfır eklenerek fiyat şişirme yoluyla sahtekârlık yapılmasıydı.

Üstelik negatif sayılara geçit olduğu için sıfır tehlikeli görülüyordu. Negatif sayılar borç alma ve verme olgusunu meşrulaştırıyordu.

Sonunda sıfırın diğer bütün Arap rakamlarıyla birlikte kabul görmesi 15. yüzyılı buldu. O zamanlar İngiltere'deki Oxford Üniversitesi yüzyıllardır eğitim veren bir kurumdu ve matbaa yeni kurulmuştu.

Bunların ikisi de sıfırın matematikte bir fikir olarak gelişmesine yardımcı oldu ve bugün kullandığımız birçok bilimsel ve teknolojik yönteme kaynaklık etti.

Rönesansın tetikleyicisi

17. yüzyıla gelindiğinde sıfır, Fransız filozof Descartes'ın icat ettiği Kartezyen koordinat sisteminin (okuldaki x ve y grafikleri) temelini oluşturuyordu. Bugün mühendislikten bilgisayar grafiklerine birçok alanda hala bu sistemi kullanıyoruz.

Bellos'un çok iyi ifade ettiği gibi "Rönesans aslında sıfırı içeren Arap sayı sisteminin gelişiyle başlamıştı. Böylece aritmetiğin siyah-beyaz dünyası birden muhteşem renklere bürünmüştü."

Fakat Rönesans döneminde sıfır öylesine güç kazanmıştı ki yeni ihtiraslara yol açmıştı. Daha önce sözünü ettiğimiz sıfıra bölünme meselesine gelelim. Sıfırı sıfıra bölme düşüncesi hesabın temelini oluşturur. Hesap matematikte değişimi ifade eder ve gelecekte olabileceklere dair öngörülerde bulunulmasını sağlar. Zamanla değişen bir şeyin grafiği çizilerek belli eğilimler görülebilir ve sonrasına dair tahminlerde bulunulabilir. 

Hesap, herhangi bir şeyin zamanla gösterdiği değişimi tarif eder, borsanın gidişatından tutun da vücutta ilaç dağılımına kadar.

Rakam olarak sıfır konsepti olmadan bunların hiçbiri mümkün değildir.