萊布尼茨,一個千古絕倫的大智者,本人就是一所科學院

2021-01-11 中學數學精準輔導

青少年朋友,你們知道百科全書是什麼嗎?簡單地說,百科全書就是把各類學科的各種知識集合在一起的書籍,而如果一個人被稱作「百科全書」,那麼就證明這個人具有多方面的學問和才華,不是一般人能夠相比的。而在300多年前的德國,就有這麼一位被稱作「百科全書」式的天才,他的名字叫萊布尼茨。他是歷史上少有的通才,被譽為17世紀的亞里斯多德。

萊布尼茨1646年出生於德國的萊比錫,他父親是萊比錫大學的哲學教授。從小開始,萊布尼茨就酷愛讀書,還自學了幾門外語,15歲的時候就進入了萊比錫大學,學習數學,同時還鑽研哲學和法學。僅僅20歲,他就獲得了博士學位和教授席位。然而他沒有去當教授,而是投到了一位侯爵的門下,做起了法律和外交事務。

在日常事務的間隙,萊布尼茨繼續進行著數學的研究。他曾被派往法國巴黎出使4年,在這4年中,他在巴黎認識了許多數學家和科學家,並研讀了許多法國著名數學家的著作。在這段時間裡,他發現了微積分的基本原理,從而確立了微積分的基本內容。有意思的是,英國科學家牛頓幾乎是在此同時也發現了微積分原理,所以歷史上把牛頓和萊布尼茨一起看作是微積分的發現者。

在此期間,萊布尼茨還被派到過倫敦出使。在倫敦,他還被選為倫敦皇家學會的會員。後來,他又被巴黎科學院選為院士。再後來他到德國的柏林工作,還在那裡創辦了柏林科學院並出任第一任院長。他一身兼任歐洲三個最重要城市的科學院的院長或院士,可見萊布尼茨當時的威望之高,貢獻之大。

萊布尼茨對數學的貢獻尤其是巨大的。在數學上,有兩個互相對立的領域那就是連續數學和離散數學,而萊布尼茨是數學史上為數不多的在這兩方面都達到了最高水平的人。

萊布尼茨在數學上成就斐然,後來也給他帶來苦惱。他發表了發現微積分的成果,牛頓及其追隨者指責萊布尼茨剽竊。萊布尼茨感到冤枉,要求英國成立學術法庭澄清事實,但是法庭支持牛頓。英國的知識界因此對萊布尼茨群起而攻之。不過後世學界認為牛頓和萊布尼茨分別發現了微積分,而萊布尼茨的標記法更便捷,直到現在都被廣泛使用。正如他自己所說:「要發明,就要挑選恰當的符號,要做到這一點,就要用含義簡明的少量符號來表達和比較忠實地描繪事物的內在本質,從而最大限度地減少人的思維活動。」

1712年英國皇家學會成立了一個機構,專門調查此案。1713年發布調查公告,確認了牛頓是微積分的「第一發明人」,並譴責萊布尼茨有意隱瞞他知道牛頓的研究工作。此時,牛頓是王家學會的會長,雖然在公開的場合假裝與這個事件無關,但是這篇調查報告其實是牛頓本人起草的。最卑鄙的是,他還匿名寫了一篇攻擊萊布尼茨的長篇文章,後被人發現是牛頓本人的筆記。由於對牛頓的盲目崇拜,英國學者長期固守於牛頓的「流數術」,只用牛頓的「流數」符號,不屑採用萊布尼茨更優越的符號。以致英國的數學脫離了數學發展的時代潮流,這些無謂的爭論,均是一些外面的學痞、學閥在瞎胡鬧。直到1820年英國才願意承認其他國家的數學成果,重新加入國際主流。

萊布尼茨曾說過,在哲學上只有兩條絕對真理:神和虛無。萬物皆由此二者而生。那麼,我們就不難理解他為什麼會想出只有0和1兩個數字定義的計算語言了。

萊布尼茨發明了一種用1和0兩個數字來表示數和一切運算(加減乘除)的數制。在他1703年發表的論文「關於只用兩個記號0和1的二進位算術的闡釋」中,這位數學家給出了二進位語言的定義。

在構思上,萊布尼茨是歷史上第一個接近人工智慧的人。這位數學家明確規定了認知思維和邏輯可以被簡化為二進位表達式。越複雜的思想越需要簡單樸素的概念來描述。複雜的算法同樣也是由一系列簡單算法組成的。萊布尼茨說,邏輯總是能被無情地簡化到其骨幹,就像紛繁複雜的國家鐵路網追根溯源是由一系列簡單的鐵道雙向岔口組成的。如果邏輯能夠被分解為一連串的二元判定,即便這樣的二元判定樹無限延伸,那麼不用人也可以執行。萊布尼茨夢想著將所有邏輯思維簡化為機械運算,他開始在自己設計的一臺機器上實踐著這個夢想。

聽聞布萊士·帕斯卡造了一臺加法器後,萊布尼茨下決心超過他,開始著手製造自己的機器。他的機器可以更加流暢地進行加減運算,並能解決乘除運算,這是帕斯卡的機器做不了的事情。萊布尼茨畫了設計圖,聘請到一位巴黎的鐘表匠製造機器,終於在1674年造出一臺更完善的機械計算器。

萊布尼茨的興趣廣泛,對當時新興學科的成果懷有極大的好奇心,在應付職責之餘,他把更多精力放在哲學、數學、物理、歷史、法律,甚至包括中國哲學等多方面的研究上。這種廣泛的涉獵,為他贏得了「優秀的歐洲人」的讚譽。

在萊布尼茨看來,《易經》作為世界最古老的書,是哲學、科學、數學和數理邏輯的源頭;而中醫則是最能代表這個「活水」的,所以它展示著「道」——科學之母——的機理。

萊布尼茨對中醫的讚揚,一定與他對歐洲醫藥研究的蔑視聯繫在一起。他在1671年說:「即便中醫的規則顯露出某種(像一些人所批評的那樣)愚蠢和荒謬,但它比我們的(歐洲醫藥)強多了。」一年後,萊布尼茨致信東方學家斯皮澤爾,寫道:「來自中國的最有前途的東西就是她的醫學」。

1716年11月14日,在因痛風和膽結石引發的腹絞痛臥床一周後,萊布尼茨孤獨離世,「只有他的秘書和揮舞鐵鏟的工人聽到泥土落在棺木上發出的聲音」。

可以說,萊布尼茨是傑出的數學家、物理學家、哲學家、法學家、歷史學家、語言學家和地質學家。他在數學、力學、航海學和計算機方面都做了重要的工作。所以,他才被稱為「百科全書式的天才」。

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  • 「一個千古絕倫的大智者」萊布尼茨
    撰文 | 蔡天新(浙江大學數學學院教授)責編|李曉明● ● ●一個千古絕倫的大智者。也就是說,我已經談論了17世紀的四位科學天才——三個法國人和一個英國人,現在我必須要說到的是哥特弗裡德·威廉·萊布尼茨——那個世紀裡最為博學的人,「一個千古絕倫的大智者」(羅素語,《西方哲學史》),一個地地道道的德國人。1646年7月1日,萊布尼茨出生在德意志東部名城萊比錫,他的父親是萊比錫大學的倫理學教授,身為教授千金的母親是他父親的第三個妻子。
  • 萊布尼茨:一個千古絕倫的大智者
    也就是說,我已經談論了17世紀的四位科學天才——三個法國人和一個英國人,現在我必須要說到的是哥特弗裡德·威廉·萊布尼茨——那個世紀裡最為博學的人,「一個千古絕倫的大智者」(羅素語,《西方哲學史》),一個地地道道的德國人。1646年7月1日,萊布尼茨出生在德意志東部名城萊比錫,他的父親是萊比錫大學的倫理學教授,身為教授千金的母親是他父親的第三個妻子。
  • 萊布尼茨的中國情結:這位大智者,為何如此推崇中華文化?
    說起萊布尼茨這個名字,學過高等數學的人,對他都不會陌生,因為他和牛頓獨立地發現了微積分。萊布尼茨(1646-1716)是一位百科全書式的哲學家、數學家、科學家,在諸多領域都有傑出成就,被人們譽為「 千古絕倫的大智者」。作為一位西方的科學與哲學巨匠,他卻一輩子對中國文化懷有濃厚的興趣。
  • 萊布尼茨:一個領先當代人五千年的偉大數學家
    1716年11月14日,在因痛風和膽結石引發的腹絞痛臥床一周後,萊布尼茨孤獨離世,「只有他的秘書和揮舞鐵鏟的工人聽到泥土落在棺木上發出的聲音」一個千古絕倫的大智者。也就是說,我已經談論了17世紀的四位科學天才——三個法國人和一個英國人,現在我必須要說到的是哥特弗裡德·威廉·萊布尼茨——那個世紀裡最為博學的人,「一個千古絕倫的大智者」(羅素語,《西方哲學史》),一個地地道道的德國人。1646年7月1日,萊布尼茨出生在德意志東部名城萊比錫,他的父親是萊比錫大學的倫理學教授,身為教授千金的母親是他父親的第三個妻子。
  • 萊布尼茨本人就是一所科學院
    萊布尼茨是從馬丁·路德到康德和歌德的300年間,德意志世界所產生的最偉大的思想家。誠然,他的名聲不如這三「德」,然而,萊布尼茨的博大精深、高瞻遠矚卻是無人能夠企及的。時至今日,這項300年前的數學雖然不為95%的人所了解,但是正是微積分推動近代科學的產生與發展,同時也是近300年數學的基礎。萊布尼茲在31歲開始研究微積分的,那時他在巴黎任外交官,有幸結識數學家、物理學家惠更斯等人。在名師指導下系統研究了數學著作,1673年他在倫敦結識了巴羅和牛頓等名流。從此,他以非凡的理解力和創造力進入了數學前沿陣地。
  • 萊布尼茨:中國觀察方面高一籌,應互取長短用一盞燈點燃另一盞燈
    被伯特蘭·羅素稱為一個千古絕倫的大智者。歐洲最後一位「通才」。他和笛卡爾、巴魯赫·斯賓諾莎被認為是十七世紀三位最偉大的理性主義哲學家。萊布尼茨生於德國,成名於法國,與牛頓先後獨立發明了微積分。但有人認為萊布尼茨最大的貢獻不是發明微積分,而是微積分中使用的數學符號,被普遍認為更綜合,適用範圍更加廣泛。他用微積分中的求極值方法,推導出了折射定律。他又充分地證明了「永動機是不可能」的觀點。
  • 343年前的今天 萊布尼茨提出了微積分裡的「∫」
    萊布尼茲塑像 來源/作者攝於萊比錫大學  一個千古絕倫的大智者。也就是說,我已經談論了17世紀的四位科學天才——三個法國人和一個英國人,現在我必須要說到的是哥特弗裡德·威廉·萊布尼茨——那個世紀裡最為博學的人,「一個千古絕倫的大智者」(羅素語,《西方哲學史》),一個地地道道的德國人。  1646年7月1日,萊布尼茨出生在德意志東部名城萊比錫,他的父親是萊比錫大學的倫理學教授。身為教授千金的母親是他父親的第三個妻子。
  • 世界名人史:天賦異稟的德國柏林科學院的創辦人萊布尼茨
    將微分、積分合二為一的萊布尼茨:萊布尼茨對哲學、法律、歷史、地質、邏輯力學、光學、數學、政治都有貢獻。他參與政治,建立了德國科學院、柏林科學院等同時,萊布尼茨也是著名的邏輯學家、歷史學家和語言學家。他曾擔任過外交官、宮廷顧問和王室圖書館館長,參與過一些國家的科學團體的發起和組織工作,曾作為俄國彼得大帝的顧問,參加了擬定創辦俄國科學院的計劃。萊布尼茨是德國柏林科學院的創辦人和第一任院士,被稱為德國乃至歐洲歷史上最後一個通才。1646年,萊布尼茨出身於德國東部萊比錫一個書香門第,父親是萊比錫大學教授,母親也極有學識,自幼受到良好的家庭及學校教育。
  • 戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨
    1700年,當他第二次訪問柏林時,終於得到了弗裡德裡希一世,特別是其妻子(漢諾瓦奧古斯特公爵之女)的贊助,建立了柏林科學院,他出任首任院長。1700年2月,他還被選為法國科學院院士。至此,當時全世界的四大科學院:英國皇家學會、法國科學院、羅馬科學與數學科學院、柏林科學院都以萊布尼次作為核心成員。1713年初,維也納皇帝授予萊布尼茨帝國顧問的職位,邀請他指導建立科學院。
  • 萊布尼茨發明二進位與太極八卦無關
    )之「萊布尼茨在發明現代計算機原理時,曾受到中國太極八卦的啟發,太極圖的「陰魚」和「陽魚」就是二進位中的0和1」。受此影響,歐洲掀起了一股「中國熱」。二進位的發明者萊布尼茨就是最熱衷研究和傳播中華文化的「中國通」。我們現在在他的來往信件和筆記中能看到很多他對中華文明的讚美之詞,人們從中往往會驚嘆於他發明的二進位數學與中國的八卦的一致性。前面所提的那些文章依據大約是由此而來。
  • 萊布尼茨——歷史上少有的通才,被譽為十七世紀的亞里斯多德
    戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨,德國哲學家、數學家。他與牛頓先後獨立發明了微積分,並且他所使用的微積分的數學符號被普遍認為更綜合,適用範圍更廣泛。現今在微積分領域使用的符號仍是萊布尼茨所提出的。除了是一位出眾的天才數學家之外,萊布尼茨亦是歐陸理性主義哲學的高峰。在哲學上,萊布尼茨的樂觀主義最為著名。他和笛卡爾、巴魯赫·斯賓諾莎被認為是十七世紀三位最偉大的理性主義哲學家。
  • 萊布尼茨、李約瑟與朱熹
    如朱熹所說:「只是一個陰陽五行之氣,滾在天地中,精英者為人,渣滓者為物;精英之中又精英者為聖為賢;精英之中渣滓者,為愚為不肖。」(《朱子語類》卷14)即心物間並無不可逾越的間隔,二者只是同一氣的不同等級的表現而已。這種「氣」的思想與懷特海的心物同構的有機論哲學是一致的,而萊布尼茨的單子論並沒有達到真正的有機論的高度,總體上仍然處於李約瑟所說的「神學唯靈論"的階段。
  • 牛頓-萊布尼茨公式 - 微積分大廈基石之一
    把f(x)當做一個導函數,對這個導函數進行定積分,就等於這個的導函數的原函數在x=b和x=a處函數值的差。用通俗的話講,打個比方:將牛頓-萊布尼茨公式看作母雞孵雞蛋。f(x)就是雞蛋,F(x)就是母雞,公式的前部分對f(x)進行定積分相當於母雞孵蛋,而後部分當作母雞孵蛋的開始時刻到結束時刻的間隔。用牛頓-萊布尼茨公式求定積分,就是計算母雞孵蛋的時間。
  • 為什麼米歇爾·塞爾說,網際網路其實來自不談論上帝的萊布尼茨
    對於不喜歡學物理的學生,可能會抱怨為什麼牛頓創立了牛頓力學;而對於不喜歡學數學的學生,則可能會抱怨為什麼萊布尼茨發明了微積分。他們可能不知道,牛頓也獨立發明了微積分,只是牛頓的微積分符號系統太難用。雖然在英國被推崇了一個多世紀,但最後還是被本國人放棄,而來自歐洲大陸,也就是萊布尼茨的微積分符號系統,開始受到推崇,一直沿用至今。
  • 萊布尼茨與邵雍的關係,穿越時空的交流
    「如果未曾建立我的二進位算術的話,對伏羲圖哪怕研讀良久也未必能夠理解……這些結果超過了所有前人所擁有的。」「已有幾千年時間不為人們所理解」這個說法不正確,因為北宋的邵雍不但理解而且早已解決了萊布尼茨所沒有解決的問題。萊布尼茨在德國的際遇與邵雍在中國的際遇,有天壤之別。這就是本人轉帖此文的初衷。同時也可以看到中、西文化是車之兩輪、鳥之雙翼!
  • 從萊布尼茨到馮諾依曼
    那麼萊布尼茨的逢二進一的算術法則和卦的讀法也不一樣。逢二進一是橫著讀的,而卦畫的陰陽爻是從下向上讀的。因此,從本質上說,陰陽爻並非二進位。那麼經過萊布尼茨的「誤讀」,竟然讀出了0和1,這是萊布尼茨的最大貢獻。
  • 人文通識:萊布尼茨
    連載語音課堂萊布尼茨《單子論》
  • 17世紀,萊布尼茨曾想造一臺「思想機器」
    萊布尼茨對魯爾的「紙機」印象深刻,於是開始著手一個項目:通過符號組合創造屬於自己的思想生產方法。他想用他的機器來進行哲學推理,而不是為了神學辯論。他提出,這樣一個系統需要三樣東西:一個「人類思想的符號表」;一套用於組合這些符號的邏輯規則;一個能夠快速準確地執行符號邏輯運算的裝置——對魯爾的「紙機」進行全面機械化的升級。