300年后,他击败了牛顿

科技   科技   2023-12-26 00:18   广东  


——不能只知道牛顿,还要知道他的伟大对手莱布尼茨


Gottfried Wilhelm Leibniz




谁能战胜牛顿……


300年前,人类一直跟随牛顿的思想;

300年后,人类开始追随莱布尼茨的逻辑。


作为科学史上最伟大的对手,牛顿和莱布尼茨是闪耀在17世纪夜空的双子星,熠熠生辉,一时瑜亮,但自1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》后,牛顿力学统治整个科学界近200年。而莱布尼茨创立的2进制、数理逻辑则籍籍无名,在那个年代不但用不上,而且普通人根本看不懂。


直到21世纪,大器晚晚晚晚晚晚……成的2进制成为计算机互联网的基石,数理逻辑成为AI(人工智能)的始祖。这时我们才意识到,300年后,人类正走在莱布尼茨设计好的逻辑线路上。





01

中国人所不知道的

牛人莱布尼茨


莱布尼茨到底有多牛逼,一下子也说不清楚。


反正牛顿的后半生做的主要事情就是:喷莱布尼茨......


鉴于牛顿本身的地位,以及他狂妄自大的性格,你应该懂的,如果不是来自于内心的忌惮,他肯定躲在伦敦某个角落琢磨炼金术,怎会冒着身败名裂危险弄个假名去批评对手。就算与伟大的胡克较量,他都觉得在侮辱自己的智商,只是偶尔阴阳怪气地恶心几句:我的研究是站在巨人的肩膀上(胡克驼背,牛顿这句话故意侮辱他)。


莱布尼茨到底有多伟大,200年后,罗素在他那本响誉世界的名著《西方哲学史》这样称赞莱布尼茨:

“那个世纪里最为博学的人,一个千古绝伦的大智者。”


这样的评价不可谓不高,完全不在意学长牛顿的感受。罗素可不是随便称赞别人的小角色,这个5岁就看透尘世而想自杀的天才,同样是时代骄子,他弄出的“罗素悖论”差一点把人类的数学大厦给搞坍塌了。


由于中国教育体制的原因,大部分人对自然科学了解甚浅,童年记忆里也就只有爱因斯坦的小板凳,爱迪生的电灯泡……只要没有出现在9年义务课本上,我们理所当然地认为他只是科学上的小喽啰,就算是进入大学深造,了解莱布尼茨的也屈指可数,只有高数反复挂科到想呕吐的学生,才会在噩梦中记起“牛顿-莱布尼茨”公式(微积分公式)。



简单的讲,莱布尼茨是人类发展史上为数不多的超级变态,他发明过计算器,搞定了2进制,创立了微积分,探索出数理逻辑


他的数学比牛顿好10倍,哲学贡献超过牛顿100倍。研究领域涉及力学、逻辑学、化学、地理学、解剖学、动物学、植物学、气体学、航海学、地质学、语言学、哲学、数学等40多个领域被誉为“17世纪的亚里士多德”,人类最后的“全才”




02

AI的始祖

彪悍的人生无须解释


1643年出生的莱布尼茨,虽然没有牛顿那样扭曲心灵的童年往事,但人生也不幸福,6岁时父亲过世,早熟的他从此就脱离了人的正常成长,在对异性还没有审美的时候“本我”就挂了,和牛顿一样成长为牛逼哄哄的同性恋。好在知书达礼的母亲有中国“孟母”情怀,一直坚持让他学习算术、逻辑、音乐以及《圣经》、路德教义等书,不像牛顿他妈,老是把小牛顿赶到农场里挖土豆,搞得10岁前连“锄禾日当午,汗滴河下土”都不会背。



在德国孟母的照料下,15岁的莱布尼茨来到莱比锡大学学习,学了个莫名其妙的“法学”专业,虽然莱布尼茨对该学科毫无感觉,但天才之言不虚,2年之后就获得了硕士学位,本来同时可以把博士学位拿下来,但因为莱比锡的博士委员会的老头子们不批准,觉得这小伙子年纪太轻(年仅20岁),而且在论文里面搞了太多的数学、哲学术语,看得他们云里雾里,这不是侮辱我们的智商么,所以过了2年才给他博士学位



莱布尼茨破罐子破摔,这个不务正业的法学硕士干脆发表数学论文《论组合的艺术》,这是一篇关于数理逻辑的文章,其基本思想是讲“真理全他妈是计算的结果”,这个世界是计算的,与人类的感性思考无关。


他提出了通用计算思路,使用计算来代替思考,这个世界不需要其它职业,只要有会计就够了,他的这种想法,对于后来数理逻辑、计算机科学和分析哲学有重大影响。


此文一出,虽然当时没有人读懂它的伟大意义,但从历史维度来看,整个人类文明史为之一震。论文虽然朴素,但莱氏的天才思想,无与伦比的创造力已经完全展示出来,人工智能的思想萌芽都要追溯到莱布尼茨的《论组合的艺术》,莱布尼茨成为数理逻辑的创始人那个时候,莱布尼茨仅仅20岁,彪悍的人生无须解释。




03

微积分红颜祸水

牛顿和莱布尼茨由爱生恨


关于微积分,莱布尼茨曾经向公爵夫人苏菲这样描述:

“我的女王,无穷小的用处无限广阔,我们可以用它来计算飘零落叶轨迹,计算莱茵河畔竖琴和谐振动,计算你影子在夕阳下弯曲的度数……”


莱布尼茨的文采本来晦涩,不过只要讲到美妙定理时就浮想联翩,连公爵夫人都被这文词吸引。


莱布尼茨对微积分的认识非常深刻,在数学上与牛顿一样有着超乎常人的直觉。至于两人到底是创立了微积分,这是一段科学史上的公案,现在大多数人都相信,牛顿与莱布尼茨独立发展出了微积分学,正如笛卡儿和费马二人同时又独立创立了解析几何一样。


其实在微积分创立之前,牛顿和莱布尼茨两人互相仰慕,如果不是因为有英吉利海峡的阻隔,差点就像李白杜甫一样抵足而眠了。极少吹棒别人的牛顿称赞莱布尼茨“对数学的理解超越了同时代”,莱布尼茨捧牛顿臭脚说“从创世到现在全部数学中,牛顿的工作超过了一半”,两人书信来往,眉目传情,在计算与逻辑的世界里交流得面红耳赤,在数学公式的相互解析里折腾得高潮迭起。



但当1684年莱布尼茨发表题为《论一种深邃的几何学和不可分量以及无穷》论文后,“科学君王”牛顿开始暴走,他知道这篇论文后面隐藏着多么伟大的成就,而自己因为担心被耻笑、一直藏着掖着的流数术却没有率先发表,这么重要的成就眼睁睁被莱布尼茨抢走,一直秉持“名利>爱情”的牛爵爷开始由爱生恨,由恨生嫉,利用自己的权力耍各种手段搞臭莱布尼茨。


天性单纯的莱布尼茨虽然喜欢搞政治,但真正玩手段远远不是爵爷的对手,在300年前的这场科学的世纪大战中,莱布尼茨最终成了骗子、小偷、盗窃犯代名词,直到1716年最后孤寂地死去,莱布尼茨得非常彻底。




04

超越N个时代的“最强大脑”


莱布尼茨的天才直觉除了微积分,还有2进制,以及数理逻辑。


无法想象,1679年的莱布尼茨为什么创立了2进制,这让人觉得很变态,他用数0表示虚位,数1表示实位,这样一来,3=11,6=110。这不是更麻烦吗,10进制用了几千年,数学爱好者们都玩得很开心,他怎么就折腾出个2进制来,还提出了2进制数的运算法则,这脑袋是不是有病?上帝给了你10个手指,你却只想要做个V手势。


当时没有人能够探索到莱布尼茨内心的深邃,这可是与数理逻辑相对应的强大工具除了上帝,谁能够想到200多年后,2进制成为整个计算机发展的基石。



关于2进制的创立,有一个广为流传的传说:莱布尼茨在看了中国的先天八卦图之后,灵光一闪而创立了2进制,这种说法又激起了我们内心的民族激情,看啊,我们老祖宗是多么的牛逼,再伟大的科技也逃不出我们古人的掌心。


当然这个故事也不是瞎编的,莱布尼茨同在华传教士白晋关系密切,白晋曾为康熙皇帝讲过数学课,曾在1701年寄给莱布尼茨“伏羲六十四卦方位圆图”。莱布尼茨发现,这六十四卦正好与64个2进制数相对应。所以,比较可信的版本应该是:莱布尼茨在收到白晋的八卦图之前已经创立了2进制,只是看到了周易之后震惊了:我去,这不就是我创立的2进制吗,中国古人真是牛逼! 



除了2进制,莱布尼茨还真的亲自搞了一台计算器,算力最大值达到16位,这台机器是现代机器数学的先驱,能进行乘法、除法、自乘的演算,达到了进行四则运算的水平,如果将2进制和他的机器结合起来,就是一台标准的电脑


从数理逻辑到2进制,从用“算术代替思考”到制造机器,如先知一般,他不是超越一个时代,而是超越N个时代的“最强大脑”。莱布尼茨似乎看穿了300年的时空。除了数理逻辑和人工智能,甚至连控制论、信息哲学等学科最后都要追溯到莱布尼茨的身上。




05

与中国结缘

他给康熙送了台计算机


近现代的西方科技界大拿,大部分人对中国不屑一顾,例如黑格尔就跷着二郎腿冷嘲热讽:

造成中国的落后的原因是中国人内在精神的黑暗,中国是一片还没有被人类精神之光照亮的土地,在那里,理性自由的太阳还没有升起,人还没有摆脱原始的、自然的愚昧状态,凡是属于精神的东西……都离它很远。


莱布尼茨似乎是第一位真正对中国感兴趣的思想家。1697年,莱布尼茨搜集在华传教士的报告、书信、旅行记略等,编辑出版《中国新事》一书。他在序论中写道:“我们从前谁也不相信世界上还有比我们的伦理更美满、立身处世之道更进步的民族存在,现在东方的中国,给我们以一大觉醒东西双方比较起来,我觉得在工艺技术上,彼此难分高低;关于思想理论方面,我们虽略高一筹,但在实践哲学方面,实在不能不承认我们相形见绌。”



莱布尼茨还把自己心爱的计算机赠送给中国皇帝康熙,想跟东方大BOSS建立私人感情,可康熙皇帝并不识货,虽然对数学有着天然偏好,但沉浸在文治武功当中的康熙皇帝对这玩意儿不感冒。当然我们也不知道,莱布尼茨送这玩意儿时是想表示他对中国的敬意,还是想忽悠康熙给一笔科研经费,建立他心目的北京科学院


莱布尼茨在忽悠人方面还是有天赋的:他曾经成功地忽悠过奥地利国王彼得大帝,建立了维也纳科学院以及彼得堡科学院。如果当时他成功地忽悠了康熙皇帝,中国的历史进程或许会是另一副样子,我们的大清朝肯定不会被整得那么惨,这真是一个好的穿越题材




06

死后300年

他赢得了未来


1716年11月14日,伟大的莱布尼茨因痛风,逝世在秘书和车夫面前,命途多舛,令人嘘唏。那一天,牛爵爷正在伦敦庄园里,享受烟熏火燎的炼金乐趣,并没有意识到西方有巨星殒落


恩格斯曾把17世纪下半叶微积分的发现,视为人类精神的最高胜利。有关牛顿-莱布尼茨公式和这对冤家的故事,《公式之美》中有更严谨更生动的描述。如今,数学界认为,两人分别独立发明了微积分,只是角度不同罢了。



在牛顿和莱布尼茨的斗争过程中,1687年牛顿出版《自然哲学的数学原理》,建立起完整的经典物理大厦,整个欧洲被“万有引力”的光芒笼罩,牛顿也成为科学史上的绝对坐标。而以2进制为工具的数量逻辑理论,虽然闪耀着无与伦比的智慧与划破天际的灵光,却一直不能被世人所理解。


直到300年后,莱布尼茨创立的2进制成为现代计算机的基石,而《组合的艺术》一书也成为AI(人工智能)的起点,未来世界正朝着莱布尼茨设定的方向前行,这个时候,人类才真正读懂了这位百科全书般的伟人。


如果说300年前牛顿赢得了过去,那300年后的莱布尼茨则笑看未来。



N E W   B O O K

量子学派 x 北京大学出版社


《公式之美》

入选2020年九月中国好书榜

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