数学语言(1)
发明钟表本来是要人用更加刻板的制度去侍奉上帝,然而终极的结果却是相反,钟表最大的用处是让人积攒金钱。
——[美]尼尔·波斯曼
长期以来,欧亚大陆远比地球其他地方要发达得多,这里孕育出人类几大主要文明。与亚洲相比,欧洲显得偏远而又贫瘠,但这也赋予它一个极为开放的有利条件。偏远使其免于被征服,却又不影响它汲取来自亚洲的观念、智慧、技术、发明、概念、文化成果、宗教理念和知识。更关键的是,欧洲人也乐意接受这些精神财富。
对现代人来说,一个没有科学的世界是不能想象的,但实际上,科学是在十分晚近的历史时期才诞生的。
直到17世纪,所有的“科学”仍然处于神学的统治之下。
“中世纪大部分时间里兴趣的主要焦点是宗教和神学。对文学、伦理学和艺术的令人注目的重视则是文艺复兴的一般特征。而在近现代,尤其是在过去的三个世纪里,兴趣的中心看起来已经转向了科学与技术。” 凡勃伦发现,现代文明在很大程度上是一种观念转变,即科学和技术越来越受到实用主义的支配。
从17世纪开始,欧洲进入科技高速发展的时期,无论是天文学、物理学领域还是化学、数学等领域,天才般的人物灿若群星。“+”“-”“×”“÷”和“=”等,都已相继出现。
现代数学几乎可被视为欧洲人的成果。
数学不仅有益于工程技术和一切经济活动,还可以说,有了数学这个基础,才会有物理学和化学等多种学科的发展,而这些学科的发展构成现代机器产生的基础。晚清学者李善兰曾说:“今欧罗巴各国日益强盛,为中国边患。推原其故,制器精也;推原制器之精,算学明也。”
以托勒密的《数学汇编》为代表,古希腊人最先使数学从模糊的、经验的割裂状态,转变成为辉煌的、庞大的、系统的和充满智慧的创造物。
“正是从这些希腊著作中,睿智的欧洲文艺复兴领袖们知道了自然是依照数学而设计的,而且这种设计是和谐统一、美妙悦人的,它正是自然界的内在真理所在。自然界不仅仅是合理的、有秩序的,而且是依照恒定的、不可抗拒的法则来运转的。欧洲的科学家就像希腊人的孩子一样开始了他们对自然界的探索。”
如果说发生在16至17世纪的一系列突破是一场“科学革命”的话,那么这只能算是第二次科学革命,第一次科学革命是在古希腊时代。因为文艺复兴,这两次科学革命完全是一脉相承的。
在第二次科学革命中,哥白尼率先将计算引入对天文学的研究。“哥白尼革命本质上不是在计算行星位置的数学技巧方面的一场革命,但它的起点就是如此。” 在《天体运行论》中,他计算得出的恒星年时间为365天6小时9分40秒,误差只有百万分之一。从此,数学作为一种新的文化和思维方式,渗透到生活的方方面面,科学进入一个前所未有的境界。
在帕斯卡看来,科学是一种崇拜,上帝的世界需要通过数学来理解。弗朗西斯·培根宣称:“科学是已经被解放了的现代人类的宗教。”
这场由文艺复兴引发的科学革命肇始于意大利,终结于英国。1642年,伽利略去世,牛顿诞生,历史就是这样承前启后。
莱布尼茨说,产生于过去的现在,孕育着伟大的未来。
17世纪是一个天才纵横的时代,也是一个混乱嘈杂的时代,一切都酝酿着变革的因子。
波义耳、伽利略、胡克、哈雷、开普勒、牛顿、莱布尼茨、笛卡儿等天才人物的不懈努力,永远改变了人看待自己和自身地位的方式。虽然他们相信天使、魔鬼和炼金术,但他们也相信宇宙正按照精确的数学法则运行,就像是一个错综复杂但异常完美的巨大的机械钟表,完美地集迷信和理性于一身。
机械钟表越来越精确,这让城市生活和经济发展开始跟随钟表的指针而转动,人们可以更加清晰地感受到时间的流动。
莱布尼茨堪称一位不世出的天才。他不仅绘制出手表的设计图,还提出潜水艇的设想和全民医保的概念。潜水艇让人跨越了空间限制,而全民医保则让人跨越了时间限制。最神奇的是,莱布尼茨和牛顿不约而同地发明了微积分,他并不知道牛顿已经发明过了。