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在以往的节目中,我们聊了很多历史和军事的故事,今天,我们换换口味,来聊一聊科技圈,曾经发生的有趣事——“微积分”发明之争、
我们先来介绍一下,“微积分”发明之争的两位当事人。首先,我们要说的就是,大名鼎鼎的科学巨匠——牛顿,他著名经典力学三定律深刻影响了今天的世界,他曾说过一句著名的话,我只是站在了巨人的肩膀上。
而另一位当事人,也是著名科学家——莱布尼茨,他是德国著名的数学家,率先发表了微积分定理,并且在哲学,逻辑学,伦理学,历史学等领域颇有建树,是一位复合型人才。
1665年,英国突然爆发鼠疫,于是就读于剑桥大学的牛顿,就回到了母亲的农场,专心致力于科学研究,后来经典物理学三大定律,光学定律以及微积分皆是从此开始,因此这一年也被“奇迹年”。
1666年,牛顿率先发现了微积分概念——流数术,但是牛顿并未将发现成果公布出来,只是记在自己的笔记本中,科学圈内,也只有牛顿的几个好友知道此事。
而另一边,莱布尼茨也在1675年发现了微积分概念,并于1684年,率先将微分概念公诸于世,2年后,又将积分概念公布出来。于是微积分这个数学概念,就在欧洲大陆流传开来。
而随着微积分的名气越来越来,双方的摩擦也越来越多。1699年,有人率先跳出来指责莱布尼茨,认为他的微积分思想,其实是来自于牛顿的研究成果,莱布尼茨这是赤裸裸的剽窃。
牛顿发明微积分的故事 从“微积分”发明之争看科学巨匠
而莱布尼茨是第一个公开告诉世人微积分秘密的人,而且莱布尼茨的表述方法较为简单,所以今天人们使用的表述方法几乎完全是莱布尼茨的版本,没有什么人今天还在用牛顿的“流数”,这个词已和牛顿一起离世了。牛顿对待微积分的做法应该让所有科学家警醒:发表或公开研究成果而不要隐藏成果,这才是最能让科学进步的必由之路。
自从17世纪微积分问世以来,数学家和科学家在讨论连续变化的数量时便有了科学依据,微积分基本定理为解决这类数量的问题提供了实用工具。没有微积分,我们将无法理解现代科学,特别是物理学与工程学。那么,微积分最早是由谁发明的呢?在当代社会,公认的微积分的发明者有两位,分别是艾萨克·牛顿和戈特弗里德·威廉·莱布尼茨,但大家可能不知道的是,在这两位之间,曾经就谁是微积分的发明者发生了激烈的争论。
1684到此后两年,德国数学家莱布尼茨先后发表微分和积分的研究。但英国数学界却认为这是莱布尼茨抄袭牛顿手稿的结果。牛顿表面上与世无争的样子,背地里却起草了 关于微积分 的调查报告,匿名攻击莱布尼茨。问题很快上升到 德国和英国的民族自尊心上,于是双方开始了拉锯战。得亏事态上升到民族层面,要不然以牛顿的手段和权力,莱布尼茨的处境就很危险了!
莱布尼茨是从几何问题的角度出发,运用分析学方法引进微积分概念,从而得出运算法则,其数学的严密性与系统性要远远高于牛顿。
俗话说数学来源于生活,同时服务于生活。基于当时的社会发展背景,数学也开始研究“变量”,直接让整个数学进入了“变量”时代,数十位数学家为微积分的创立做了开创性的研究,而最重要研究成果属于莱布尼茨和牛顿。
加上英国皇家学会的成员对牛顿有一种盲目的自信和崇拜,于是在1699年,英国皇家学会的成员指控莱布尼茨剽窃了牛顿的成果,单方面下定结论,认为牛顿才是微积分的“第一发明人”。
那么莱布尼茨和牛顿对微积分的阐述到底有何不同之处呢?其实,他们只不过是看待微积分的角度不同而已。
牛顿和莱布尼茨都是非常伟大的数学家,他们对微积分的创立和发展所作出的贡献,可以说是人类发展史上最伟大的成就之一,特别是他们身上的理性精神、科学精神、探索创新等精神,都是留给后世的宝贵精神财富。
后来学界公认,双方是同时的,独立的, 从不同角度分别发现了微积分定理,以莱布尼茨的描述更为精确,至今一直沿用莱布尼茨的符号,而不是牛顿的流数术!
之后,又有皇家学会的成员站了出来,指责莱布尼茨,只是替换掉了牛顿研究成果的几个符号而已,微积分真正的发明者应该是牛顿。随后英国科学界与欧洲大陆科学界,为此爆发了激烈的争论。
看着大家这样吵来吵去,当时的皇家学会就坐不住了,开始出来主持公道,宣布彻查此事。经过了一年的调查,英国皇家学会,终于在1712年得出了初步结论,皇家学会最终认为,牛顿是微积分的发现者,而莱布尼茨则只是抄袭者而已。
但实际上,这是一份偏向性十分强的报告,因为这份调查报告的总结,就是皇家学会主席——牛顿本人所写。除此之外,牛顿还在私下里发长文指责莱布尼茨的抄袭行为。
其实牛顿和莱布尼茨,都不是一个人在战斗,这场微积分发明之争,实际上是英国科学界,和欧陆科学界的一场正面交锋,在之后的一百年中,两方的科学家,老死不相往来,直到1820年代,双方的关系才有所缓和。而那个富有争议的微积分,也被折中地命名为“牛顿——莱布尼茨”定理。
牛顿发明微积分的故事 原来牛顿也是个小心眼的人
牛顿和莱布尼茨都是非常伟大的数学家,他们对微积分的创立和发展所作出的贡献,可以说是人类发展史上最伟大的成就之一,特别是他们身上的理性精神、科学精神、探索创新等精神,都是留给后世的宝贵精神财富。
牛顿和莱布尼茨都是非常伟大的数学家,他们对微积分的创立和发展所作出的贡献,可以说是人类发展史上最伟大的成就之一,特别是他们身上的理性精神、科学精神、探索创新等精神,都是留给后世的宝贵精神财富。
这场“是谁先发明微积分”的争论,除了破坏了牛顿与莱布尼茨各自的生活,更让英国的学者们长期固守于牛顿的流数术,只用牛顿的流数符号,不屑采用更优越的莱布尼茨所创立的符号,最终导致英国的数学脱离了数学发展整整一个世纪。
俗话说数学来源于生活,同时服务于生活。基于当时的社会发展背景,数学也开始研究“变量”,直接让整个数学进入了“变量”时代,数十位数学家为微积分的创立做了开创性的研究,而最重要研究成果属于莱布尼茨和牛顿。
值得一提,莱布尼茨所创设的微积分符号远远优于牛顿的符号,这对微积分的发展具有非常大的影响。因此,现在全世界在微积分领域使用的符号都是采用莱布尼茨所创立的,如在高等数学和数学分析领域,莱布尼茨判别法是用来判别交错级数的收敛性的。
对于几百年前的那场论战,现代史学家的共识是:他们都错了,但同时也都对。牛顿和莱布尼茨都没有剽窃行为,都不是剽窃者,两人都是独立地做出了同样的发现。从时间上看,牛顿无疑是第一个发现了微积分基本定理的人,但是,出于某种不为人所知的目的,牛顿将他的发现作为一个秘密隐藏了起来。
而另一位当事人,也是著名科学家——莱布尼茨,他是德国著名的数学家,率先发表了微积分定理,并且在哲学,逻辑学,伦理学,历史学等领域颇有建树,是一位复合型人才。
微积分可以解决运动中速度与距离的互求问题、求曲线的切线问题、求长度、面积、体积、与重心问题等、求最大值和最小值等一系列重要问题,而这些问题与我们的工作生活息息相关。
不过,围绕微积分到底是谁先创立这一争论,曾经在历史是一场著名的“没有硝烟的战争”,甚至让英国的数学错过了整整一个世纪的发展。
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