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第8章 思维的虚构产物

第8章 思维的虚构产物

莱布尼茨怎么会听闻牛顿尚未发表的研究成果呢?这并不难,关于牛顿取得的种种发现的消息已经传播好几年了。1669年,伊萨克·巴罗为了提拔他的年轻门生,曾给一位名叫约翰·柯林斯的数学爱好者和剧院经理,寄去了一份未署名的《运用无穷多项方程的分析学》副本,柯林斯一直是英国和欧洲大陆的数学家通信网络中的关键联络人。他被这份文稿中的结论惊呆了,便询问巴罗它的作者是谁。得到牛顿的允许后,巴罗揭开了谜底:“我很高兴我朋友的论文能让你如此满意。他名叫牛顿,[1]在我们学院工作,尽管他很年轻……但他在这些方面有着非凡的天赋和能力。”

柯林斯从来就不是一个守口如瓶的人。他用《运用无穷多项方程的分析学》中的片段取笑他的通信对象,用牛顿的研究成果博得对方的称赞,却从不解释它们来自哪里。1675年,他向一位名叫格奥尔格·玻尔的丹麦数学家展示了牛顿的反正弦函数和正弦函数的幂级数,随后玻尔又把这些内容告诉了莱布尼茨。于是,莱布尼茨向英国皇家学会的秘书亨利·奥登伯格(出生于德国,致力于推动科学发展,颇具交际能力)提出了一项请求:“在我看来,他(玻尔)给我们带来了颇具独创性的研究成果,后一个级数更是具备某种罕见的优雅性。尊敬的阁下,如果你能把证明过程寄给我,[2]我将感激不尽。”

亨利·奥登伯格把莱布尼茨的请求转达给牛顿,这引起了牛顿的不快。寄证明过程?!牛顿通过奥登伯格回复了莱布尼茨,并且把《运用无穷多项方程的分析学》中的所有“武器装备”——一页又一页晦涩难懂、令人生畏的公式——都拿了出来。在牛顿的核心圈子之外,从未有人见过这样的数学。此外,牛顿还强调这些材料已经过时了,“我写得相当简短,是因为我早就开始反感这些理论了,[3]近5年来唯恐避之不及。”

莱布尼茨并没有气馁,他继续回信向牛顿打探,希望获得更多的信息。他在这个领域还是个新手,身为外交官、逻辑学家、语言学家和哲学家的他,直到最近才对高等数学产生了兴趣。他花时间向欧洲数学界的领军人物克里斯蒂安·惠更斯学习,以便快速掌握最新的发展动态。仅用了3年时间,莱布尼茨的数学造诣就超过了欧洲大陆上的所有人。他现在要做的就是弄清楚牛顿知道什么,以及隐瞒了什么。

为了从牛顿那里探听到信息,莱布尼茨尝试了一种不同的方法,即有意犯一些能给牛顿留下深刻印象的错误。他拿出自己的研究成果——特别是让他引以为傲的无穷级数——呈送给牛顿,这表面上是一份礼物,但其实是一个信号,暗示他有资格分享牛顿的秘密。

两个月后,1676年10月24日,牛顿通过奥登伯格回复了莱布尼茨。他以恭维话作为开场白,声称莱布尼茨“非常出色”[4],并夸赞了莱布尼茨的无穷级数,说它“让我们对你取得的伟大成就充满期待”[5]。这些溢美之词是出自牛顿的真心吗?显然不是,因为他的下一句话就充满了尖酸的讽刺:“实现同一目标的不同方法[6]给我带来了更大的快乐,我知道有3种方法可以得出那样的级数,所以我对新方法的出现几乎不抱任何期望。”牛顿的言外之意是,“感谢你告诉我这件事,而我已经知道如何用3种方法做到它了。”

在这封信的余下部分,牛顿戏弄了莱布尼茨。他展示了自己求解无穷级数的一些方法,并以适用于小学生的教学方式来解释它们。不过,这对后人来说是一件幸事,因为牛顿在信里把这些方法描述得非常清晰,有助于我们准确地理解他的思想。

但当谈到他最宝贵的“财产”(他的第二本关于微积分的小册子《流数术与无穷级数》中的革命性方法,其中包括基本定理,当时尚未公开发表)时,牛顿温和的解释戛然而止。“事实上,这些运算的基础显而易见;但由于我现在不能继续做解释了,所以我宁愿把它们像这样隐藏起来[7]:6accdae13eff7i3l9n4o4qrr4s8t12vx。在此基础上,我也尽力简化了与曲线求积相关的理论,并得出了某些一般性定理。”

牛顿利用这串加密代码把他最珍视的秘密摆在莱布尼茨面前,实际上是要告诉莱布尼茨,“我知道你不知道的事情,即使你后来发现了它,这串密码文也能证明我是第一个知道它的人。”

然而,牛顿没有意识到的是,莱布尼茨已经独立地发现了这个秘密。

[1] “His name is Mr.Newton”: Letter from Isaac Barrow to John Collins, August 20, 1669, quoted in Gleick, Isaac Newton, 68.

[2] “send me the proof ”: Letter 158, from Leibniz to Oldenburg, May 2, 1676, in Turnbull, Correspondence of Isaac Newton, 4.For more on the Newton-Leibniz correspondence, see Mackinnon, “Newton’s Teaser.” Guicciardini, Isaac Newton, 354–61, offers a particularly clear and helpful analysis of the mathematical cat-and-mouse game taking place between Newton and Leibniz in the letters.The original letters appear in Turnbull, Correspondence of Isaac Newton; see especially letters 158 (Leibniz’s initial inquiry to Newton via Oldenburg), 165 (Newton’s epistola prior, terse and intimidating), 172 (Leibniz’s request for clarification), 188 (Newton’s epistola posterior, gentler and clearer but still intended to show Leibniz who was boss), and 209 (Leibniz fighting back, though graciously, and making it clear that he knew calculus too).

[3] “distasteful to me”: One of the best zingers in the epistola prior, letter 165 from Newton to Oldenburg, June 13, 1676.See Turnbull, Correspondence of Isaac Newton, 39.

[4] “very distinguished”: From the epistola posterior, letter 188 from Newton to Oldenburg, October 24, 1676, in ibid., 130.

[5] “hope for very great things from him”: Ibid.

[6] “the same goal is approached”: Ibid.

[7] “I have preferred to conceal it thus”: Ibid., 134.The encryption encodes Newton’s understanding of the fundamental theorem and the central problems of calculus: “given any equation involving any number of fluent quantities, to find the fluxions, and conversely.” See also page 153, note 25.

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