牛顿莱布尼茨“微积分”之争,谁才是“微积分”的主人?

我们都知道,如果要评论历史上最伟大的科学家,一定少不了牛顿,但是牛顿也被称为科学界第一嘴炮,被他喷过的人有胡可、惠更斯、甚至还有教会,牛顿一生搞出了150万字的神学著作,比他所有学术著作加起来都多,牛顿狂怼教会的理由就是,为什么不允许其他人解读《圣经》他还写作了一些圣经批判的作品,最著名的就是《两处著名圣经讹误的历史变迁》。

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最惨的应该就是格林尼治天文台长弗兰斯蒂德,他的重要观测数据被牛顿给剽窃了,。当时牛顿正在修订第二版《原理》,手里缺少天文观测数据作为论证,便跟格林威治天文台的台长弗兰斯蒂德索要他的天体图,但弗兰斯蒂德的天体图并没有全部完成,正在完善自己的数据,修改错漏,所以不想公开,也更不可能出版。

但牛顿假传圣旨,以为英国女王编写星座目录为由去索要天文台的数据。然后就这样把第二版《原理》给出版了,弗兰斯蒂德看到起的要死,就去把出版的书给全收回来了,牛顿一看,居然敢不给我面子,直接把《原理》里的弗兰斯蒂德名字给删了!而且因为弗兰斯蒂德的天体图并没有完成,所以有许多错误,比如他在1690年记录了天王星,但他没有认出那是颗行星,而将他登录为金牛座 34。

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天体图

所以牛顿对弗兰斯蒂德大肆鞭挞,说他水平不行,气的弗兰斯蒂德抑郁而终,还把弗兰斯蒂德的好朋友格雷给驱逐出了科学界,格雷是电之父,发现了电的传导现象,确定了有的物体是导电体,有的物体时非导电体,但是牛顿在皇家学会担任学会主席的24年时间里,格雷仅有一篇文章发表在学报,牛顿还禁止学会向格雷提供学报,格雷的科研天赋非常高,如果不是被科学界排挤,对电的应用应该可以推前不久!当然,历史也是公平的,弗兰斯蒂德的天体图最终被命名为弗兰斯蒂德命名法。

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不过,牛顿最精彩的应该和和莱布尼茨关于“微积分”发明人之争!

莱布尼茨,微积分的创始人。就是下面一头秀丽黑发的这位。莱布尼茨还在逻辑学、哲学上具有重要贡献。

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莱布尼茨和牛顿互掐的根本原因是,两个人一直声明自己才是微积分的发明人。

我们都知道,牛顿和胡可之间的争斗,是牛顿一生最大的丑闻!胡克一开始研究引力定律的时候,因为数学能力不行,只得到了一个局限性较大的结论。牛顿同志研究到这里的时候,发现要得到更广泛结论的话,现有的所有数学工具是不够的。他确实牛,结果硬生生自己发明了一套数学工具,将胡克未解决的问题搞定了,这便是后来的微积分。

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最重要的是,牛顿创立了称之为流数法的微积分。但牛顿在其大半生的时间里,却并没有将这一发明公之于世,而仅仅是将自己的私人稿件在朋友之间传阅。牛顿直到发明微积分10年之后,才正式出版相关著作。

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莱布尼茨虽然晚于牛顿发明微积分,但是其公布著作的时间早于牛顿。

并且发明了一套与之相关、非常完善的符号体系、运算体系。他将自己的成果发表在多家专业刊物上,其成果在欧洲得到了广泛的应用。

牛顿和莱布尼茨就微积分的创立而言,尽管二者在背景、方法和形式上存在差异、各有特色,但二者的功绩是相当的。按理说,两个人完全没有互掐的必要。

可是有人看热闹不嫌事大,瑞士数学家德丢勒在这本小册子中认为,莱布尼茨的微积分工作从牛顿那里有所借鉴,进一步莱布尼茨又被英国数学家指责为剽窃者。

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在1699年初,皇家学会(牛顿也是其中的一员)的其他成员们指控莱布尼茨剽窃了牛顿的成果,争论在1711年全面爆发了。牛顿所在的英国皇家学会宣布,一项调查表明了牛顿才是真正的发现者,而莱布尼茨被斥为骗子。但在后来,发现该调查评论莱布尼茨的结语是由牛顿本人书写,因此该调查遭到了质疑。(牛顿是皇家学会主席,结语由他写其实是正常流程。)

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这样就造成了支持莱布尼茨的欧陆数学家和支持牛顿的英国数学家两派的不和,甚至互相尖锐地攻击对方。

欧洲科学家迅速组建“反牛”联盟,莱布尼茨阵营的约翰·伯努利向全欧洲数学家提出“最速降线”问题挑战,还专程将问题寄给牛顿,看牛顿能否解出。牛顿怒不可遏,一夜就给出正解,打脸约翰·伯努利,直言“数学问题上我不希望被外国人戏弄。”

之后,莱布尼茨进行了一连串的反击,还在1711-1712年连续两次向学会秘书长递交言辞激烈的抗议,表达对牛顿的不满(皇家学会主席是牛顿......);皇家学会之外,莱布尼茨更是和伯努利联手写下匿名传单,寄送给全欧洲各大学术机构,表达是莱布尼茨发明了微积分。

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约翰·伯努利

而到后来,两个人的争论更是上升到两个人的宗教信仰身上,牛顿看不上莱布尼茨的“万物有灵论”和“神正论”,认为莱布尼茨的想法就是二傻子,他相信上帝这么牛,怎么可能没事干涉宇宙的运行呢?他一定是给宇宙设计了一个十分完美的运行机制,然后给了宇宙一个“第一推动力”,好让它运行起来——然后人类在宇宙里怎么折腾就跟上帝没什么关系了。

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莱布尼茨也对牛顿的机械宇宙观不屑一顾:“上帝要是像钟表匠一样创造宇宙的话,那是不是还得定期给宇宙上弦啊?”

两个人的无休止争论最终让牛顿的怒火愈发激烈,牛顿随后以皇家学会的名义,组建起一支十一人委员会,来处理两人之间的争端。

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莱布尼茨

牛顿为委员会匿名提供了详实的资料,从自己早期微积分的研究经历再到与莱布尼茨的通信细则(都是实锤),这些详细的陈述和理由都被记录在案,表示牛顿先生是毫无异议的微积分第一发明人。

甚至,就连莱布尼茨阵营一方,在牛顿的强大攻势下,都出现了崩裂:约翰·伯努利被打脸之后,就不太敢跟牛顿正面冲突;莱布尼茨服务的汉诺威宫廷选帝侯,后来继承了英伦王位的乔治国王前来英国上任,为了避免牛顿与莱布尼茨之间产生不快,都不敢带莱布尼茨前往伦敦赴任。连莱布尼茨自己人对他都不够信任,牛顿一方自然更觉占理。

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最后,1716年,莱布尼茨在疾病中郁郁而终,牛顿心安理得地在第三版《原理》中,将莱布尼茨的名字尽数删除。皇家学会的调查报告,成为了牛顿最满意的对另一方的反击。

这件事的结果,使得两派数学家在数学的发展上分道扬镳,停止了思想交换。一定程度上阻碍了数学的发展。

当然,我们现在看来这互撕特别无语,因为在牛顿和莱布尼茨二人死后很久,事情终于得到澄清,调查证实两人确实是相互独立地完成了微积分的发明,他们两个在微积分上的发明完全不存在任何借鉴。

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所以我们现在把莱布尼茨和牛顿共同视为微积分创始人。

没有一个人是完璧无暇的,牛顿在科学领域的成果的确称得上是伟大,他对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。

在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。

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在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。

在经济学上,牛顿提出金本位制度。可以说,牛顿在科学研究上的确说得上是一个全才!而且牛顿在科学研究上,的确称得上是拼命!

牛顿曾做过很多大胆的实验,比如长时间凝视太阳记录视觉出现的斑点和闪光等。但他做的下面这个实验实在不是常人敢尝试的。

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根据牛顿的记载,他曾用一根粗针,在眼睛与眼骨之间扎,并尽可能地扎到眼球的后头,然后用粗针的顶端压迫眼球…之后眼睛便会看到许多白的黑的和彩色的光环,当他用粗针头在眼睛上摩擦的时候,这些光环便显得分外清晰,当他停止摩擦时,这些光环就消失了。

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所以,人无完人,我们要辩证地看待一个人,不要把他神化,也不要过分贬低!


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