牛頓與萊布尼茨,究竟誰抄了誰

牛顿与莱布尼茨,究竟谁抄了谁

牛顿与莱布尼茨,究竟谁抄了谁

萊布尼茨(左)與牛頓

優先權之爭是科學史上常見的,牛頓-萊布尼茨(G. W. Leibniz)的爭執是科學史上最廣為人知的優先權爭執案例之一,但我通常對這種事情缺乏興趣,直到最近,因為又寫了一篇關於牛頓任職造幣廠的文章,竟讓我對牛頓刮目相看,在朋友的攛掇之下,我決定冒險來“私設公堂”一回,將牛頓-萊布尼茨案重新審理,看看能不能有新的認知。

先審優先權之爭

1664年,牛頓22歲,這年秋天他開始研究微積分。1665年11月13日,牛頓寫了一篇通過具體例子展示微積分的文章。1666年10月,牛頓寫了被認為數學史上第一篇系統論述微積分的文獻《流數簡論》(Tract on Fluxions),牛頓習慣將自己的微積分方法稱為“流數法”。1669年牛頓用拉丁文寫成《運用無限多項方程的分析》(De Analysi per Aequationes Ngumero Terminorum Infinitas),即《分析學》。1671年牛頓完成了《流數法與無窮級數》(Methodus Fluxionum et Serierum Infinitarum),即《流數法》。1672年1月11日,牛頓當選皇家學會會員。

雖然這些數學論著當時都未發表,但牛頓1672年12月10日致信柯林斯(J. Collins),解釋《分析學》的內容和其中數學方法的用途,柯林斯讀了《分析學》十分激動,他揹著牛頓悄悄錄了副本——這個副本後來生出無限風波。

萊布尼茨少牛頓4歲,也是一時才俊。不過歷史學家注意到一個細節:1673年2月12日萊布尼茨在玻義耳(R. Boyle)家中做客時,遇到了著名的英國數學家佩爾(J. Pell)。這個細節的歷史意義在於,佩爾使萊布尼茨意識到自己在數學方面還是菜鳥,這才使得萊布尼茨在此後十年中數學造詣突飛猛進。

1673年4月19日,萊布尼茨也當選了皇家學會會員。1675年10月29日,萊布尼茨設計出了積分符號,由字母S拉伸變形而來。因為這個積分符號如今全球通用,在爭執案中對萊布尼茨幫助不小。

1684年10月,萊布尼茨在《教師學報》(Acta Eruditorum)上發表了數學史上第一篇公開發表的微積分文獻《一種求極大與極小值和秋切線的新方法》(Nova methodus pro maximis et minimis, itemque tangentibus, quae nec fractas nec irrationals quantitates moratur, et singulare pro illi calculi genus),即《新方法》。《教師學報》是萊布尼茨和門克(O. Mencke)1682年創辦的月刊,被認為是德國第一份學術期刊。

毫無疑問,牛頓在萊布尼茨發表《新方法》之前20年就已經開始研究微積分了,雖然《分析學》當時未發表,但有足夠的人證物證表明,它確實在1669年就已經寫成了。

今天我們從科學史的角度來看優先權,當然要以實際證據為準。那種“以發表時間為準”的判據,本質上是當今學術過度競爭之下的畸形規則。牛頓-萊布尼茨爭執案恰恰展示了這種規則的不合理性。

再審抄襲之爭

如果確認了牛頓的優先權,那牛頓抄襲萊布尼茨的可能性當然就不必考慮了。於是只剩下萊布尼茨抄襲牛頓的可能性需要考察。

萊布尼茨發表《新方法》之前和牛頓是有交往的。例如1676年6月13日和11月3日,牛頓曾兩次致信萊布尼茨。在後一封信中,牛頓使用“迴文構詞法”(anagram)談到了他的流數法,比如“在方程式中,由任意流量值均可求得它的流數,反之亦然”這句話,牛頓寫成“6accdoe13eff7i319n4o4qrr4s8t12ux……”。研究者們相信,萊布尼茨不可能破解牛頓的隱語。

但是對萊布尼茨非常不利的是,他在客觀上確實有抄襲牛頓的條件。因為從1676年10月18日起,萊布尼茨在倫敦停留了一週,這期間他從柯林斯那裡讀到了牛頓的《分析學》,萊布尼茨還做了筆記!

考慮到1673年萊布尼茨還是數學菜鳥;他讀了牛頓的《分析學》又過了8年才發表《新方法》,他抄襲牛頓的客觀條件確實存在。當然,客觀上存在抄襲的可能性,並不意味著他就一定真的抄襲了,也不意味著他主觀上就一定有這樣的動機。因而萊布尼茨是否抄襲牛頓的微積分,至此尚難定論。

在發表《新方法》之後的15年間,萊布尼茨和牛頓至少在表面上仍是友好的。例如1687年牛頓《自然哲學之數學原理》(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica)首版,牛頓在書中稱萊布尼茨為“卓越的幾何學家”,他寫道:在通信中,“我向他暗示自己找到了求極大極小值,求切線等問題的方法,這位著名的學者回復說他也得出了類似的方法,並向我透露,我們的方法很相似,只是使用的語言和符號不同。” 1693年牛頓和萊布尼茨相互致信時,他們還在信中相互恭維吹捧。1694年萊布尼茨在致惠更斯(Christian Huygens)的信中還表示,他樂意與牛頓分享發明微積分的榮譽。

抄襲指控激發人性之惡

風雲突變是在1699年,法蒂奧(N. Fatio)在文章中指控萊布尼茨抄襲牛頓的微積分。抄襲的指控不僅排除了雙方共享榮譽的可能性,而且迅速激發出雙方人性之惡。1700年1月31日,萊布尼茨向皇家學會控訴法蒂奧,這次牛頓沒有出面支持法蒂奧,萊布尼茨似乎得到了“公道”。

此後,1703年11月30日牛頓當選皇家學會會長,1705年4月16日牛頓被女王授予爵士頭銜,牛頓的聲譽如日中天。萊布尼茨卻在1705年的《教師學報》上匿名撰文,暗示牛頓抄襲自己的微積分理論。這顯然激起了牛頓陣營的義憤,於是基爾(J. Keill)1708年在皇家學會期刊《哲學學報》上撰文指控萊布尼茨抄襲。

1711年萊布尼茨向皇家學會控訴基爾,基爾5月24日向皇家學會提交了答覆萊布尼茨的信件。1712年3月6日皇家學會指定了“仲裁委員會”審理萊布尼茨的指控。1712年4月24日,“仲裁委員會”向皇家學會提交了審理報告,結論是:“我們認為牛頓先生是微積分的第一創立人,並認為基爾先生只不過陳述了上述觀點,並不對萊布尼茨先生構成傷害。”萊布尼茨的回應是1713年7月29日再次發表匿名文章指控牛頓抄襲自己。

牛頓的態度相對比較溫和:在1713年《原理》第二版中,他仍然保留了對萊布尼茨的友好論述。不過到了1716年2月26日,牛頓致信萊布尼茨,強調皇家學會“仲裁委員會”的審理報告是公正的,他“不打算收回哪怕是其中的一個字”。

1716年11月14日萊布尼茨去世,看起來他在爭執中落了下風。1726年《原理》第三版發行,牛頓刪去了前兩版中關於萊布尼茨的論述。1727年3月20日牛頓去世。

回顧爭執案長達半個多世紀的前因後果,我雖儘量讓自己保持中立,但仍不得不承認,現有材料對牛頓有利。

另外,我感覺兩人都有點被“逼上梁山”的光景,逼迫他們的是身邊各自的擁躉和粉絲,比如牛頓陣營的法蒂奧和基爾,他們率先發起抄襲指控。這些人的行為有點像“架秧子”、“看熱鬧不嫌事大”,至少是對各自崇拜的偶像缺乏深思熟慮的愛護之心。

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收入科學元典叢書的牛頓作品


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