科學故事:300年後,他擊敗了牛頓
發布時間:2021-03-16
瀏覽次數:1105
科學故事:300年後,他擊敗了牛頓

——不能隻知道牛頓,還要知道他的偉(wei) 大對手萊布尼茨

 

300年後,他擊敗了牛頓

Gottfried Wilhelm Leibniz

誰能戰勝牛頓……

 

300年前,人類一直跟隨牛頓的思想;

300年後,人類開始追隨萊布尼茨的邏輯。

 

作為(wei) 科學史上最偉(wei) 大的對手,牛頓和萊布尼茨是閃耀在17世紀夜空的雙子星,熠熠生輝,一時瑜亮,但自1687年牛頓發表《自然哲學的數學原理》後,牛頓力學統治整個(ge) 科學界近200年。而萊布尼茨創立的2進製、數理邏輯則籍籍無名,在那個(ge) 年代不但用不上,而且普通人根本看不懂。

 

直到21世紀,大器晚晚晚晚晚晚……成的2進製成為(wei) 計算機互聯網的基石,數理邏輯成為(wei) AI(人工智能)的始祖。這時我們(men) 才意識到,300年後,人類正走在萊布尼茨設計好的邏輯線路上。

300年後,他擊敗了牛頓

 


 

01

中國人所不知道的

牛人萊布尼茨

 

萊布尼茨到底有多牛逼,一下子也說不清楚。

 

反正牛頓的後半生做的主要事情就是:噴萊布尼茨......

 

鑒於(yu) 牛頓本身的地位,以及他狂妄自大的性格,你應該懂的,如果不是來自於(yu) 內(nei) 心的忌憚,他肯定躲在倫(lun) 敦某個(ge) 角落琢磨煉金術,怎會(hui) 冒著身敗名裂危險弄個(ge) 假名去批評對手。就算與(yu) 偉(wei) 大的胡克較量,他都覺得在侮辱自己的智商,隻是偶爾陰陽怪氣地惡心幾句:我的研究是站在巨人的肩膀上(胡克駝背,牛頓這句話故意侮辱他)。

 

萊布尼茨到底有多偉(wei) 大,200年後,羅素在他那本響譽世界的名著《西方哲學史》這樣稱讚萊布尼茨:

“那個(ge) 世紀裏最為(wei) 博學的人,一個(ge) 千古絕倫(lun) 的大智者。”

 

這樣的評價(jia) 不可謂不高,完全不在意學長牛頓的感受。羅素可不是隨便稱讚別人的小角色,這個(ge) 5歲就看透塵世而想自殺的天才,同樣是時代驕子,他弄出的“羅素悖論”差一點把人類的數學大廈給搞坍塌了。

 

由於(yu) 中國教育體(ti) 製的原因,大部分人對自然科學了解甚淺,童年記憶裏也就隻有愛因斯坦的小板凳,愛迪生的電燈泡……隻要沒有出現在9年義(yi) 務課本上,我們(men) 理所當然地認為(wei) 他隻是科學上的小嘍囉,就算是進入大學深造,了解萊布尼茨的也屈指可數,隻有高數反複掛科到想嘔吐的學生,才會(hui) 在噩夢中記起“牛頓-萊布尼茨”公式(微積分公式)。

300年後,他擊敗了牛頓

 

簡單的講,萊布尼茨是人類發展史上為(wei) 數不多的超級變態,他發明過計算器,搞定了2進製,創立了微積分,探索出數理邏輯

 

他的數學比牛頓好10倍,哲學貢獻超過牛頓100倍。研究領域涉及力學、邏輯學、化學、地理學、解剖學、動物學、植物學、氣體(ti) 學、航海學、地質學、語言學、哲學、數學等40多個(ge) 領域,被譽為(wei) “17世紀的亞(ya) 裏士多德”,人類最後的“全才”

 


 

02

AI的始祖

彪悍的人生無須解釋

 

1643年出生的萊布尼茨,雖然沒有牛頓那樣扭曲心靈的童年往事,但人生也不幸福,6歲時父親(qin) 過世,早熟的他從(cong) 此就脫離了人的正常成長,在對異性還沒有審美的時候“本我”就掛了,和牛頓一樣成長為(wei) 牛逼哄哄的同性戀。好在知書(shu) 達禮的母親(qin) 有中國“孟母”情懷,一直堅持讓他學習(xi) 算術、邏輯、音樂(le) 以及《聖經》、路德教義(yi) 等書(shu) ,不像牛頓他媽,老是把小牛頓趕到農(nong) 場裏挖土豆,搞得10歲前連“鋤禾日當午,汗滴河下土”都不會(hui) 背。

300年後,他擊敗了牛頓

 

在德國孟母的照料下,15歲的萊布尼茨來到萊比錫大學學習(xi) ,學了個(ge) 莫名其妙的“法學”專(zhuan) 業(ye) ,雖然萊布尼茨對該學科毫無感覺,但天才之言不虛,2年之後就獲得了碩士學位,本來同時可以把博士學位拿下來,但因為(wei) 萊比錫的博士委員會(hui) 的老頭子們(men) 不批準,覺得這小夥(huo) 子年紀太輕(年僅(jin) 20歲),而且在論文裏麵搞了太多的數學、哲學術語,看得他們(men) 雲(yun) 裏霧裏,這不是侮辱我們(men) 的智商麽(me) ,所以過了2年才給他博士學位

300年後,他擊敗了牛頓

 

萊布尼茨破罐子破摔,這個(ge) 不務正業(ye) 的法學碩士幹脆發表數學論文《論組合的藝術》,這是一篇關(guan) 於(yu) 數理邏輯的文章,其基本思想是講“真理全他媽是計算的結果”,這個(ge) 世界是計算的,與(yu) 人類的感性思考無關(guan) 。

 

他提出了通用計算思路,使用計算來代替思考,這個(ge) 世界不需要其它職業(ye) ,隻要有會(hui) 計就夠了,他的這種想法,對於(yu) 後來數理邏輯、計算機科學和分析哲學有重大影響。

 

此文一出,雖然當時沒有人讀懂它的偉(wei) 大意義(yi) ,但從(cong) 曆史維度來看,整個(ge) 人類文明史為(wei) 之一震。論文雖然樸素,但萊氏的天才思想,無與(yu) 倫(lun) 比的創造力已經完全展示出來,人工智能的思想萌芽都要追溯到萊布尼茨的《論組合的藝術》,萊布尼茨成為(wei) 數理邏輯的創始人,那個(ge) 時候,萊布尼茨僅(jin) 僅(jin) 20歲,彪悍的人生無須解釋。

 


 

03

微積分紅顏禍水

牛頓和萊布尼茨由愛生恨

 

關(guan) 於(yu) 微積分,萊布尼茨曾經向公爵夫人蘇菲這樣描述:

“我的女王,無窮小的用處無限廣闊,我們(men) 可以用它來計算飄零落葉軌跡,計算萊茵河畔豎琴聲和諧振動,計算你影子在夕陽下彎曲的度數……”

 

萊布尼茨的文采本來晦澀,不過隻要講到美妙定理時就浮想聯翩,連公爵夫人都被這文詞吸引。

 

萊布尼茨對微積分的認識非常深刻,在數學上與(yu) 牛頓一樣有著超乎常人的直覺。至於(yu) 兩(liang) 人到底是創立了微積分,這是一段科學史上的公案,現在大多數人都相信,牛頓與(yu) 萊布尼茨獨立發展出了微積分學,正如笛卡兒(er) 和費馬二人同時又獨立創立了解析幾何一樣。

 

其實在微積分創立之前,牛頓和萊布尼茨兩(liang) 人互相仰慕,如果不是因為(wei) 有英吉利海峽的阻隔,差點就像李白杜甫一樣抵足而眠了。極少吹棒別人的牛頓稱讚萊布尼茨“對數學的理解超越了同時代”,萊布尼茨捧牛頓臭腳說“從(cong) 創世到現在全部數學中,牛頓的工作超過了一半”,兩(liang) 人書(shu) 信來往,眉目傳(chuan) 情,在計算與(yu) 邏輯的世界裏交流得麵紅耳赤,在數學公式的相互解析裏折騰得高潮迭起。

300年後,他擊敗了牛頓

 

但當1684年萊布尼茨發表題為(wei) 《論一種深邃的幾何學和不可分量以及無窮》論文後,“科學君王”牛頓開始暴走,他知道這篇論文後麵隱藏著多麽(me) 偉(wei) 大的成就,而自己因為(wei) 擔心被恥笑、一直藏著掖著的流數術卻沒有率先發表,這麽(me) 重要的成就眼睜睜被萊布尼茨搶走,一直秉持“名利>愛情”的牛爵爺開始由愛生恨,由恨生嫉,利用自己的權力耍各種手段搞臭萊布尼茨。

 

天性單純的萊布尼茨雖然喜歡搞政治,但真正玩手段遠遠不是爵爺的對手,在300年前的這場科學的世紀大戰中,萊布尼茨最終成了騙子、小偷、盜竊犯代名詞,直到1716年最後孤寂地死去,萊布尼茨得非常徹底。

 


 

04

超越N個時代的“最強大腦”

 

萊布尼茨的天才直覺除了微積分,還有2進製,以及數理邏輯。

 

無法想象,1679年的萊布尼茨為(wei) 什麽(me) 創立了2進製,這讓人覺得很變態,他用數0表示虛位,數1表示實位,這樣一來,3=11,6=110。這不是更麻煩嗎,10進製用了幾千年,數學愛好者們(men) 都玩得很開心,他怎麽(me) 就折騰出個(ge) 2進製來,還提出了2進製數的運算法則,這腦袋是不是有病?上帝給了你10個(ge) 手指,你卻隻想要做個(ge) V手勢。

 

當時沒有人能夠探索到萊布尼茨內(nei) 心的深邃,這可是與(yu) 數理邏輯相對應的強大工具。除了上帝,誰能夠想到200多年後,2進製成為(wei) 整個(ge) 計算機發展的基石。

300年後,他擊敗了牛頓

 

關(guan) 於(yu) 2進製的創立,有一個(ge) 廣為(wei) 流傳(chuan) 的傳(chuan) 說:萊布尼茨在看了中國的先天八卦圖之後,靈光一閃而創立了2進製,這種說法又激起了我們(men) 內(nei) 心的民族激情,看啊,我們(men) 老祖宗是多麽(me) 的牛逼,再偉(wei) 大的科技也逃不出我們(men) 古人的掌心。

 

當然這個(ge) 故事也不是瞎編的,萊布尼茨同在華傳(chuan) 教士白晉關(guan) 係密切,白晉曾為(wei) 康熙皇帝講過數學課,曾在1701年寄給萊布尼茨“伏羲六十四卦方位圓圖”。萊布尼茨發現,這六十四卦正好與(yu) 64個(ge) 2進製數相對應。所以,比較可信的版本應該是:萊布尼茨在收到白晉的八卦圖之前已經創立了2進製,隻是看到了周易之後震驚了:我去,這不就是我創立的2進製嗎,中國古人真是牛逼! 

300年後,他擊敗了牛頓

 

除了2進製,萊布尼茨還真的親(qin) 自搞了一台計算器,算力最大值達到16位,這台機器是現代機器數學的先驅,能進行乘法、除法、自乘的演算,達到了進行四則運算的水平,如果將2進製和他的機器結合起來,就是一台標準的電腦

 

從(cong) 數理邏輯到2進製,從(cong) 用“算術代替思考”到製造機器,如先知一般,他不是超越一個(ge) 時代,而是超越N個(ge) 時代的“最強大腦”。萊布尼茨似乎看穿了300年的時空。除了數理邏輯和人工智能,甚至連控製論、信息哲學等學科最後都要追溯到萊布尼茨的身上。

 


 

05

與中國結緣

他給康熙送了台計算機

 

近現代的西方科技界大拿,大部分人對中國不屑一顧,例如黑格爾就蹺著二郎腿冷嘲熱諷:

造成中國的落後的原因是中國人內(nei) 在精神的黑暗,中國是一片還沒有被人類精神之光照亮的土地,在那裏,理性與(yu) 自由的太陽還沒有升起,人還沒有擺脫原始的、自然的愚昧狀態,凡是屬於(yu) 精神的東(dong) 西……都離它很遠。

 

萊布尼茨似乎是第一位真正對中國感興(xing) 趣的思想家。1697年,萊布尼茨搜集在華傳(chuan) 教士的報告、書(shu) 信、旅行記略等,編輯出版《中國新事》一書(shu) 。他在序論中寫(xie) 道:“我們(men) 從(cong) 前誰也不相信世界上還有比我們(men) 的倫(lun) 理更美滿、立身處世之道更進步的民族存在,現在東(dong) 方的中國,給我們(men) 以一大覺醒!東(dong) 西雙方比較起來,我覺得在工藝技術上,彼此難分高低;關(guan) 於(yu) 思想理論方麵,我們(men) 雖略高一籌,但在實踐哲學方麵,實在不能不承認我們(men) 相形見絀。”

300年後,他擊敗了牛頓

 

萊布尼茨還把自己心愛的計算機贈送給中國皇帝康熙,想跟東(dong) 方大BOSS建立私人感情,可康熙皇帝並不識貨,雖然對數學有著天然偏好,但沉浸在文治武功當中的康熙皇帝對這玩意兒(er) 不感冒。當然我們(men) 也不知道,萊布尼茨送這玩意兒(er) 時是想表示他對中國的敬意,還是想忽悠康熙給一筆科研經費,建立他心目的北京科學院

 

萊布尼茨在忽悠人方麵還是有天賦的:他曾經成功地忽悠過奧地利國王彼得大帝,建立了維也納科學院以及彼得堡科學院。如果當時他成功地忽悠了康熙皇帝,中國的曆史進程或許會(hui) 是另一副樣子,我們(men) 的大清朝肯定不會(hui) 被整得那麽(me) 慘,這真是一個(ge) 好的穿越題材

 


 

06

死後300年

他贏得了未來

 

1716年11月14日,偉(wei) 大的萊布尼茨因痛風,逝世在秘書(shu) 和車夫麵前,命途多舛,令人噓唏。那一天,牛爵爺正在倫(lun) 敦莊園裏,享受煙熏火燎的煉金樂(le) 趣,並沒有意識到西方有巨星殞落

 

恩格斯曾把17世紀下半葉微積分的發現,視為(wei) 人類精神的最高勝利。有關(guan) 牛頓-萊布尼茨公式和這對冤家的故事,《公式之美》中有更嚴(yan) 謹更生動的描述。如今,數學界認為(wei) ,兩(liang) 人分別獨立發明了微積分,隻是角度不同罷了。

300年後,他擊敗了牛頓

 

在牛頓和萊布尼茨的鬥爭(zheng) 過程中,1687年牛頓出版《自然哲學的數學原理》,建立起完整的經典物理大廈,整個(ge) 歐洲被“萬(wan) 有引力”的光芒籠罩,牛頓也成為(wei) 科學史上的絕對坐標。而以2進製為(wei) 工具的數量邏輯理論,雖然閃耀著無與(yu) 倫(lun) 比的智慧與(yu) 劃破天際的靈光,卻一直不能被世人所理解。

 

直到300年後,萊布尼茨創立的2進製成為(wei) 現代計算機的基石,而《組合的藝術》一書(shu) 也成為(wei) AI(人工智能)的起點,未來世界正朝著萊布尼茨設定的方向前行,這個(ge) 時候,人類才真正讀懂了這位百科全書(shu) 般的偉(wei) 人。

 

如果說300年前牛頓贏得了過去,那300年後的萊布尼茨則笑看未來。



關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情
 

聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者