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戈特弗里德·威廉·莱布尼茨 – 传记、历史和发明

戈特弗里德·威廉·莱布尼兹

关键要点:
  • 戈特弗里德·威廉·弗赫尔·勋爵莱布尼兹(1646-1716)发明了步进计算器。
  • 莱布尼兹帮助发明了现代二进制系统,使用符号 0 和 1 代表数字和字母,是第一个在 1703 年的 “二进制算术解释” 中引入它们的人。
  • 莱布尼兹是第一个发明微积分的数学家,于 1684 年发表了相关论文,而艾萨克·牛顿后来在 1693 年发表了自己的论文,因此获得了荣誉。

戈特弗里德·威廉·莱布尼兹

戈特弗里德·威廉·弗赫尔·勋爵莱布尼兹(步进计算器的发明者和一个为思考设备而憧憬的人)于1646年6月21日星期日(根据儒略历)出生于德国莱比锡,在弗里德里希·莱布尼茨(1597-1652)和他的第三任妻子卡塔琳娜·舒姆克-莱布尼茨(1621-1664)的家庭中。戈特弗里德的父亲有一个来自第一次婚姻的同父异母的哥哥和姐姐,还有一个来自第三次婚姻的姐姐安娜·卡塔琳娜(1648-1672)。

莱布尼兹的姓表明他的家族可能是斯拉夫族的。他的曾祖父和祖父在政府担任荣誉职务,他的父亲除了从事公证员的职业外,还是莱比锡大学哲学系的道德哲学教授和副主任。他的母亲是著名莱比锡律师的女儿,受过良好的教育,聪明伶俐,是一位虔诚的路德教徒。这对戈特弗里德来说非常重要,因为他还不满六岁的时候,不幸失去了父亲。卡塔琳娜全身心地致力于孩子们的教育,并对她的儿子产生了很大的影响。

在幼小的年纪里,戈特弗里德被送到了当时非常受欢迎的尼古拉斯学校(尼古拉学校)(见附近的照片)在莱比锡,他的非凡才华在对精神食粮的渴望中得以展现。到 12 岁时,他已经自学了拉丁语,这种语言在他的一生中自由运用,并开始学习希腊语。十三岁时,他发现了他一生的热情之一,逻辑学的研究。他在14岁时进入了父亲的大学,并在20岁时完成了大学学业,专攻法律,并精通了标准大学课程中的古典学、逻辑学和教条哲学。1666年,他发表了自己的第一本书,也是他的哲学博士论文,《组合艺术》。当莱比锡大学因他年龄太小而拒绝为他提供法律教学职位时,莱布尼兹将原本打算在莱比锡提交的论文提交给了奥尔多夫大学,并在五个月内获得了法律博士学位。然后,他拒绝了奥尔多夫大学提供的学术任职机会,并接受了自己的第一份工作,担任纽伦堡炼金术师协会的秘书,但这个职位他只担任了很短的时间。当时,他对炼金术非常感兴趣,并相信新发现的磷可能是炼金术士之石的关键。然而在后来的生活中,他开始相信炼金术只是迷信,并似乎销毁了他与炼金术有关的大部分文件。

然而,莱布尼兹对学术界的拘谨和琐碎感到厌倦,他希望从事外交事业。当时最重要的外交官之一,约翰·克里斯蒂安·冯·博伊恩堡(1622-1672)收养了他,并在马因茨大主教府的宫廷为他获得了一个职位。莱布尼兹的余生都在为马因茨的选帝侯和后来的勃兰瑟维克-吕讷堡公爵约翰·弗里德里希及其继任者服务。

作为马因茨选帝侯的顾问,莱布尼兹发表了一篇论文,其中提议通过分散路易十四对埃及和印度的征服的注意力来保护因三十年战争而筋疲力尽的德语国家。1672年,法国政府邀请莱布尼兹到巴黎进行讨论。计划没有结果,但莱布尼兹在巴黎度过了他一生中最有教益和有建设性的四年。当时的巴黎是欧洲哲学活动的中心,莱布尼兹结识了一系列的人,包括哲学家阿诺·阿尔诺和马勒布朗什,数学家克里斯蒂安·惠更斯和物理学家埃德梅·马里奥特。在惠更斯的指导下,他在数学方面取得了飞快的进展,以至于在他离开巴黎时,他已经发展出了有史以来最伟大的数学发现之一,即微积分。(事实上,牛顿可能是第一个,但他的记法较差。我们现在使用的是莱布尼兹的记法。对谁是第一个的争论后来成为大陆哲学和英国哲学和科学之间持续存在的分歧的主要因素。)他设法获取了前一代两位最伟大哲学家帕斯卡和笛卡尔的未发表著作,并且一些著作现在只有通过他的复制品才幸存。

1672年,莱布尼兹认识了帕斯卡的计算机,他决定对其进行改进。1673年初,莱布尼兹被派往伦敦,在那里他遇到了一些英国科学家,展示了他的名为《具体运动理论》的论文,并向皇家学会展示了他计算机的原型。学会让他成为外部成员。

莱布尼兹的阶梯式计算器的复制品。

在巴黎期间,莱布尼兹不仅从事物理学和数学工作,并设计了一台计算机,还写了一些关于技术想法的文章,例如改进的平衡轮系统、潜艇、气压计、无需罗盘确定船只地理位置的方法、水下船只的设计和一种由火药推动的坦克。莱布尼兹还考虑了太空飞行的可能性,但由于空气稀薄而放弃了这个计划。1679年,在思考二进制算术时,莱布尼兹想象出了一台机器,其中二进制数由弹珠代表,由一种原始的打孔卡控制,这是对二进制通用计算机的梦想。

1676年,莱布尼兹被任命为汉诺威公爵的司法特权顾问,并且在他的余生中,他作为历史学家、政治顾问和公爵图书馆的馆长,为汉诺威的布伦瑞克宫连续三任统治者服务。公爵对莱布尼兹的许多不同计划持有同情态度,并且允许他与当时一些最杰出的学者进行广泛的通信。当时,汉诺威的宫廷是北德国的文化中心。

戈特弗里德·威廉·莱布尼兹

除了其他职责,莱布尼兹还忙于化学和技术应用。他被指派改进哈尔茨山的矿产产出,通过开发动力传输和泵技术。之后,莱布尼兹被指派在1685年撰写汉诺威吉尔夫斯(汉诺威的统治王朝)的历史。这个项目的规模变得如此庞大,以至于完成它需要一个完整的学院而不是一个人。

之后莱布尼兹执行了几个外交和科学任务,并撰写了两部哲学论文。

他被认为是亚里士多德和1847年乔治·布尔和奥古斯都·德·摩根分别出版了现代形式逻辑起步之前最重要的逻辑学家。莱布尼兹阐明了我们现在称为合取、析取、否定、恒等、集合包含和空集的主要属性。

莱布尼兹在数学、物理学、地质学、生命科学和古生物学、心理学和社会学等领域也做出了重要的发现。他创办了德国科学院;提出了一种极具影响力的哲学,认为宇宙是由不可约的、不断变化的物质单子构成的;努力寻求天主教和新教教会的重组;创立了拓扑学科;被任命为神圣罗马帝国的顾问并成为一名男爵。这或许是为什么有些人称他为“人类最后一个全才”的原因。

莱布尼兹于1716年11月14日去世,他晚年身患疾病,受到争议的困扰,被忽视的心情变得痛苦;但他始终保持着不屈不挠的精力和工作能力,这在很大程度上归功于他在现代社会几乎无所不精、几乎智慧卓越的地位。在汉诺威,他的秘书埃克哈特是他唯一的悼念者;“他被埋葬”,一个目击者说,“更像一个强盗,而不是他实际上所是的他的国家的荣耀。”

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