莱布尼茨独立地发明微积分
首先,使莱布尼茨不朽的是他和牛顿独立地发明微积分。时至今日,这项300年前的数学虽然不为95%的人所了解,但是正是微积分推动近代科学的产生与发展,同时也是近300年数学的基础。
莱布尼兹在31岁开始研究微积分的,那时他在巴黎任外交官,有幸结识数学家、物理学家惠更斯等人。在名师指导下系统研究了数学著作,1673年他在伦敦结识了巴罗和牛顿等名流。从此,他以非凡的理解力和创造力进入了数学前沿阵地。 他的数学研究的过程,深受他的哲学思想的支配。他的著名哲学观点是单子论,认为单子是“自然的真正原子......事物的元素”,是客观的、能动的、不可分割的精神实体。
牛顿从运动学角度出发,以“瞬”(无穷小的“0”)的观点创建了微积分。他说dx和x相比,如同点和地球,或地球半径与宇宙半径相比。在其积分法论文中,他从求曲线所围面积积分概念,把积分看作是无穷小的和,并引入积分符号∫,它是把拉丁文Summa的字头S拉长。他的这个符号,以及微积分的要领和法则一直保留到当今的教材中。
莱布尼兹也发现了微分和积分是一对互逆的运算,并建立了沟通微分与积分内在联系的微积分基本定理,从而使原本各处独立的微分学和积分学成为统一的微积分学的整体。
其次,他是现代信息时代的先驱。最早的计算机是大科学家帕斯卡制造的,但只有加减法。莱布尼茨首先设计既能做加减,也能做乘除的计算机,最后由其他人实现。而对现代电子计算机而言,他的最大贡献是发明二进制,而且,他以二进制思想理解六十四卦图。
莱布尼茨超乎寻常的眼光是提出普遍文字以及逻辑的符号化,这预示着其后符号逻辑和数理逻辑在20世纪的伟大进展。他把一切思维过程数字化、计算化与机械化,这些现在已得到相当程度的实现。他提出的充足理由律是对亚里士多德逻辑的重大补充。
对莱布尼茨更多的研究集中在哲学方面。在科学兴起的17到18世纪,哲学的主线是经验论和唯理论的斗争,而莱布尼茨是唯理论的代表。这直接引向康德的综合。由于众所周知的原因,比起德国古典哲学的研究,国内对莱布尼茨的研究实在太少了,尽管马克思说过:“我是非常钦佩莱布尼茨的。”
莱布尼茨不仅在中国研究得不够,实际上在欧洲和世界也是如此。这样一位伟大的思想家的全集至今远未完成,他遗留大量的手稿尚未整理,他的书信也数量惊人,他与1000多人有1.5万封通信,其中大量的思想有待发掘。
莱布尼茨几乎猎措当时的所有学术领域,在每个领域均有所创见。除了上述的哲学、逻辑、数学之外,他在力学、物理学、化学、地学、法学、历史编史学、语言学乃至图书分类学和目录学等方面均有突出贡献。他对帕潘改进第一台蒸汽机也有所助益。
不仅如此,他还是一位社会活动家,从事外交活动,为国际和平努力。在他的推动下建立柏林科学院,并且曾通过白晋建议康熙皇帝建立科学院,他对中国事情有极大的热情、极高的兴趣,编辑出版《中国近况》。遗憾的是,中国对他的了解却很少,这也许是因为他如普鲁士的腓特烈大帝所说“他本人就是一所科学院”。不信,维纳的《控制论》把莱布尼茨当做其先驱。莱布尼兹的科研成果大部分出自青年时代,随着这些成果的广泛传播,荣誉纷纷而来,他也越来越变得保守。到了晚年,他在科学方面已无所作为。他开始为宫廷唱赞歌,为上帝唱赞歌,沉醉于研究神学和公爵家族。
莱布尼兹生命中的最后7年,是在别人带给他和牛顿关于微积分发明权的争论中痛苦地度过的。他和牛顿一样,都在终生未娶。1761年11月14日,莱布尼兹默默地离开人世,葬在宫廷教堂的墓地。
胡作玄/文
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