深入学习《大学计算机》系列之第1章 1.4节——从二进制起源窥见的奥秘

一.欢迎来到我的酒馆

????????第1章 1.4节，从二进制起源窥见的奥秘。

二.二进制的起源

????????本节内容属于知识拓展，通过讲解几个小故事，向大家介绍二进制的起源。

1.关于莱布尼茨

????????在聊二进制之前，我们就不得不聊一聊二进制的发明人——莱布尼茨。莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz，1646-1716）是德国数学家、哲学家。他和牛顿各自发明了微积分，在法学、力学、逻辑学、地质学、植物学等40多个领域都有研究成果。作为历史上罕见的全能通才，莱布尼茨被称为是17世纪的亚里斯多德。在德国，他最先研究中国文化与哲学，我们所知的一句名言，“世界上没有两片完全相同的树叶” 就是来自莱布尼茨。
????????1646年，莱布尼兹出身在德国东部莱比锡的一个家庭。父亲是一名大学哲学教授，母亲出身于书香世家。拖了爸妈的福，莱布尼茨从小就有着超强的学习天赋，喜欢诗歌和历史，在其它领域也展现出不凡的天赋。遗憾的是，他的父亲在他6岁的时候就去世了，但是他的父亲给他留下了一个图书馆，这对于热爱学习的莱布尼茨来说，是无比珍贵的。按照一般天才的剧本，这样的天才肯定是在班级上名列前茅，然后顺利的考入名牌大学。然而莱布尼茨并没有按照天才的剧本走，他和帕斯卡一样是自学成才。在学校呆了几天后，预期在学校接收条条框框式的教育，不如回家自学来的快。离开学校的他，如刚刚挣脱枷锁的囚鸟，在家里自学了几门外语，然后靠着自学学会的语言，把他爸爸的图书馆翻了个底朝天。把世界历史、古代哲学全都学了个遍。放到现在，莱布尼茨就是妥妥的学霸一枚。
????????14岁那年，莱布尼茨凭借自己的本事考上了欧洲名校莱比锡大学。向这样的大数学家，在大学专业应该是数学和物理，其实不然，他的大学专业甚至不是一门理科，他和拉瓦锡走的是一样的路线，大学学法律。20岁那年，莱布尼茨递交了一篇论文，《组合的艺术》，这篇论文主要阐述了莱布尼茨的哲学思想，正是这篇论文，让莱布尼茨称为近代逻辑学的先驱和创始人。没过多久，他又靠着一篇论文《论教授法律的新方法》获得了纽伦堡阿尔特道夫的博士学位，学校高薪聘请他去给学生讲课，有这样的机会，还不火速跑到学校报到，然而他的态度坚决，不去。

????????大学毕业后，出任外交官，在邻国间完成各种外交任务。出任外交官后，莱布尼茨曾在法国待了四年，在那里他遇到了物理家惠更斯，他们常常讨论一些问题。在这期间莱布尼茨发现自己的数学水平有欠缺，就向着惠更斯大佬好好学习，惠更斯也很乐意于教他，于是莱布尼茨就跟着惠更斯学习了伽利略、帕斯卡、托里拆力等人的著作，这些知识不仅让莱布尼茨了解了数学，还顺道了解了近代物理。连惠更斯也没有想到莱布尼茨的学习速度有如此之快，不到四年他的数学就达到了前沿水平。
????????接着，就是莱布尼茨在数学领域的开挂生涯。他的第一个重要发现就是数学里面的二进制，就是用1和0来表示相对应的数字，建立了一个新的数字体系。现代的计算机都是采用二进制进行数学运算，继而构成了信息复杂的信息时代。帕斯卡发明了人类第一台计算器，不过这个计算器只能计算加减法，莱布尼茨在这个基础上改进，经过他的一番优化，计算器不仅可以计算加减法乘法除法，还可以开平方，这样一来计算器已经能够满足一般的计算需求了。这一新型的计算器在当时被誉为最伟大的发明之一，现如今的电脑其本质上还是一个计算器，随着技术的迭代，如今的计算机已经影响着人们生活的方方面面。

2.莱布尼茨和牛顿的恩怨情仇

????????莱布尼茨最最逆天、最具划时代的一个贡献就是微积分了，学过高等数学的同学会非常记恨这个东西，但也会明白微积分对人类而言是何等的重要，因为这种运算方式的出现，可以让人类了解以往不可能了解的事情、探索到以往不可能探索到的东西。甚至可以毫不夸张地说，现代科学就是建立在微积分之上的！但是发现微积分这一成就要被牛顿和莱布尼茨两个人共享了，在莱布尼茨公布微积分之前，牛顿就已经使用了微积分来解决各种物理学问题，这也使得二人就微积分的发现权问题一直争论不休。在后来，因为这件事演变成了欧洲大陆和英国学术领域间的矛盾。但不可否认，莱布尼茨在微积分使用的符号，更加方便且容易理解，因此也沿用至今。