1646年7月1日,戈特弗里德·威廉·萊布尼茨出生于神圣羅馬帝國的萊比錫,祖父三代人均曾在薩克森政府供職,父親是Friedrich Leibnütz,母親是Catherina Schmuck。長大后,萊布尼茨名字的拼法才改成“Leibniz”,但是一般人習(xí)慣寫成“Leibnitz”。晚年時期,他的簽名通常寫成“von Leibniz”,以示貴族身份。
萊布尼茨的父親是萊比錫大學(xué)的倫理學(xué)教授,在萊布尼茨6歲時去世,留下了一個私人的圖書館。12歲時自學(xué)拉丁文,并著手學(xué)習(xí)希臘文。14歲時進入萊比錫大學(xué)念書,20歲時完成學(xué)業(yè),專攻法律和一般大學(xué)課程。1666年他出版第一部有關(guān)于哲學(xué)方面的書籍,書名為《論組合術(shù)》(de arte combinatoria)。
1666年萊布尼茨于Altdorf拿到博士學(xué)位后,拒絕了教職的聘任,并經(jīng)由當時政治家Boineburg男爵的介紹,任職服務(wù)于美茵茨選帝侯大主教Johann Philipp von Sch?nborn的高等法庭。
1671年發(fā)表兩篇論文《抽象運動的理論》(Theoria motus abstracti)及《新物理學(xué)假說》(Hypothesis physica nova),分別題獻給巴黎的科學(xué)院和倫敦的皇家學(xué)會,在當時歐洲學(xué)術(shù)界增加了知名度。
1672年萊布尼茨被Johann Philipp派至巴黎,以動搖路易十四對入侵荷蘭及其它西歐日爾曼鄰國的興趣,并轉(zhuǎn)投注精力于埃及。這項政治計劃并沒有成功,但萊布尼茨卻進入了巴黎的知識圈,結(jié)識了馬勒伯朗士和數(shù)學(xué)家惠更斯等人。這一時期的萊布尼茨特別研究數(shù)學(xué),而發(fā)明了微積分。
1672及1673年Boineburg和Johann Philipp卻相繼過世,迫使萊布尼茨最后于1676年離開巴黎而轉(zhuǎn)任職服務(wù)于漢諾威的Johann Friedrich公爵。于上任時,順道于海牙拜訪斯賓諾莎,與其數(shù)天一同討論哲學(xué)。之后萊布尼茨就到漢諾威管理圖書館,并擔任公爵法律顧問。
1680至1685年間,擔任哈茨山銀礦礦采工程師。在這期間,萊布尼茨致力于風(fēng)車設(shè)計,以抽取礦坑中的地下水。然而受限于技術(shù)問題和礦工傳統(tǒng)觀念的阻力,計劃沒有成功。
1685年起,再受繼任的公爵Ernst August所托,轉(zhuǎn)而開始做其Braunschweig-Lüneburg貴族族譜研究。這項計劃一直到萊布尼茨去世前都沒有完成。
1686年完成《形而上學(xué)論》(Discours de métaphysique)。
1689年為完成Braunschweig-Lüneburg族譜研究,游歷于意大利。其時結(jié)識耶穌會派遣于中國的傳教士,而開始對中國事物有更強烈的興趣。
1695年于期刊發(fā)表《新系統(tǒng)》,進而使萊布尼茨哲學(xué)中,關(guān)于實體間與心物間之“預(yù)定和諧”理論,被廣泛認識。
1700年萊布尼茨說服勃蘭登堡選帝侯腓特烈三世于柏林成立科學(xué)院,并擔任首任院長。
1704年完成《人類理智新論》。本文針對洛克的《人類理智論》,用對話的體裁,逐章節(jié)提出批評。然因洛克的突然過世,萊布尼茨不愿被落入欺負死者的口實,所以本書在萊布尼茨生前一直都沒有出版。
1710年,出于對1705年過世的普魯士王后Sophie Charlotte的感念,出版《神義論》(Essais de Théodicée)。
1714年于維也納著寫《單子論》(La Monadologie;標題為后人所加)及《建立于理性上之自然與恩惠的原理》。同年,漢諾威公爵Georg Ludwig繼任為英國國王喬治一世,卻拒絕將萊布尼茨帶至倫敦,而將他疏遠于漢諾威。
1716年11月14日萊布尼茨于漢諾威孤獨地過世,除了他自己的秘書外,即使George Ludwig本人正巧在漢諾威,宮廷無其他人參加他的喪禮。直到去世前幾個月,才寫完一份關(guān)于中國人宗教思想的手稿:《論中國人的自然神學(xué)》。
現(xiàn)今在微積分領(lǐng)域使用的符號仍是萊布尼茨所提出的。在高等數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)分析領(lǐng)域,萊布尼茨判別法是用來判別交錯級數(shù)的收斂性的。
萊布尼茨與牛頓誰先發(fā)明微積分的爭論是數(shù)學(xué)界至今最大的公案。萊布尼茨于1684年發(fā)表第一篇微分論文,定義了微分概念,采用了微分符號dx,dy。1686年他又發(fā)表了積分論文,討論了微分與積分,使用了積分符號∫。依據(jù)萊布尼茨的筆記本,1675年11月11日他便已完成一套完整的微分學(xué)。
然而1695年英國學(xué)者宣稱:微積分的發(fā)明權(quán)屬于牛頓;1699年又說:牛頓是微積分的“第一發(fā)明人”。1712年英國皇家學(xué)會成立了一個委員會調(diào)查此案,1713年初發(fā)布公告:“確認牛頓是微積分的第一發(fā)明人?!比R布尼茨直至去世后的幾年都受到了冷遇。由于對牛頓的盲目崇拜,英國學(xué)者長期固守于牛頓的流數(shù)術(shù),只用牛頓的流數(shù)符號,不屑采用萊布尼茨更優(yōu)越的符號,以致英國的數(shù)學(xué)脫離了數(shù)學(xué)發(fā)展的時代潮流。
不過萊布尼茨對牛頓的評價非常的高,在1701年柏林宮廷的一次宴會上,普魯士國王腓特烈詢問萊布尼茨對牛頓的看法,萊布尼茨說道:“在從世界開始到牛頓生活的時代的全部數(shù)學(xué)中,牛頓的工作超過了一半”
牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的第一版和第二版也寫道:“十年前在我和最杰出的幾何學(xué)家萊布尼茨的通信中,我表明我已經(jīng)知道確定極大值和極小值的方法、作切線的方法以及類似的方法,但我在交換的信件中隱瞞了這方法,……這位最卓越的科學(xué)家在回信中寫道,他也發(fā)現(xiàn)了一種同樣的方法。他并訴述了他的方法,它與我的方法幾乎沒有什么不同,除了他的措詞和符號而外”(但在第三版及以后再版時,這段話被刪掉了)。因此,后來人們公認牛頓和萊布尼茨是各自獨立地創(chuàng)建微積分的。
牛頓從物理學(xué)出發(fā),運用集合方法研究微積分,其應(yīng)用上更多地結(jié)合了運動學(xué),造詣高于萊布尼茨。萊布尼茨則從幾何問題出發(fā),運用分析學(xué)方法引進微積分概念、得出運算法則,其數(shù)學(xué)的嚴密性與系統(tǒng)性是牛頓所不及的。
萊布尼茨認識到好的數(shù)學(xué)符號能節(jié)省思維勞動,運用符號的技巧是數(shù)學(xué)成功的關(guān)鍵之一。因此,他所創(chuàng)設(shè)的微積分符號遠遠優(yōu)于牛頓的符號,這對微積分的發(fā)展有極大影響。1714至1716年間,萊布尼茨在去世前,起草了《微積分的歷史和起源》一文(本文直到1846年才被發(fā)表),總結(jié)了自己創(chuàng)立微積分學(xué)的思路,說明了自己成就的獨立性。
拓撲學(xué)最早稱之“位相分析學(xué)”(analysis situs),是萊布尼茨1679年提出的,這是一門研究地形、地貌相類似的學(xué)科,當時主要研究的是出于數(shù)學(xué)分析的需要而產(chǎn)生的一些幾何問題。關(guān)于萊布尼茨對拓撲學(xué)的貢獻,尚存爭論。Mates引用Jacob Freudenthal1954年一篇論文里的話說:
盡管萊布尼茨認為一列點在空間中的位置是由其間距離唯一決定的——當且僅當距離發(fā)生變化時點的位置發(fā)生相應(yīng)的改變——他的仰慕者歐拉,在他著名的一篇論文(1736年發(fā)表,解決了柯尼斯堡七橋問題及其推廣)中,卻是在“拓撲變形時點的位置不發(fā)生變化”的意義下使用“幾何位置”這個名詞的。他誤信了萊布尼茨是這個概念的創(chuàng)始者。……人們常常意識不到萊布尼茨是在完全不同的意義下使用這個名詞的,因此被尊為數(shù)學(xué)的這個分支領(lǐng)域的奠基人并不恰當。
但平野秀秋持有不同看法,他引用本華·曼德博的話說:
在 萊布尼茨海量的科學(xué)成果中探索是發(fā)人深省的體驗。除了微積分以及其他已經(jīng)完成的研究之外,大量涉及內(nèi)容廣泛且極富前瞻性的研究對科學(xué)發(fā)展的推動力勢不可 擋。在‘填充理論’上即有例子,……在發(fā)現(xiàn)萊布尼茨還曾經(jīng)關(guān)注過幾何度量的重要性之后,我對他的狂熱更甚了。在“歐幾里德普羅塔”中……,其使得歐幾里德 公理更加嚴格,他陳述道,……‘對直線,我有數(shù)種不同的定義。直線是曲線的一種,而曲線的任何部分都是和整體相似的,因此直線也具有這種特性;這不僅適用 于曲線,而且適用于集合?!@個論斷今天已經(jīng)可以被證明。
因而分形幾何(由本華·曼德博發(fā)揚光大)理論在萊布尼茨的自相似性思想和連續(xù)性原理中尋求支持:大自然沒有跳躍(拉 丁語“natura non facit saltus”,英語"nature does not make jumps")。當萊布尼茨在他的形而上學(xué)著作中寫道,“直線是曲線的一種,其任何部分都是和整體類似的”,他實際上提前兩個世紀預(yù)言了拓撲學(xué)的誕生。至 于“填充理論”,萊布尼茨對他的朋友Des Bosses說,“你想象一個圓,然后用三個全等的最大半徑的圓填滿它,后來的三個小圓又可以以同樣的過程被更小的圓填充”。這個過程可以無限地繼續(xù)下 去,并由此生發(fā)出了自相似性的思想。萊布尼茨對于歐氏公理的改進亦包含同樣的概念。
萊布尼茨的演算推論器,很能讓人想起符號邏輯,可以被看作使這種計算成為可行的一種方式。萊布尼茨寫的備忘錄(帕金森1966年翻譯了它們)可以被看作是對符號邏輯的探索--所以他的演算--上路了。但是 Gerhard 和 Couturat 沒有出版這些著作,直到現(xiàn)代形式邏輯在 1880 年代于 Frege 的概念文字 和 Charles Peirce 及他的學(xué)生的著作中形成,所以就更在喬治·布爾和德·摩根在 1847 開創(chuàng)這種邏輯之后了。
除了是一位出眾的天才數(shù)學(xué)家之外,萊布尼茨亦是歐陸理性主義哲學(xué)的高峰。承斷了西方哲學(xué)傳統(tǒng)的思想,他認為世界,因其確定(換句話說,有關(guān)世界的知識是客觀普遍和必然的)之故,必然是由自足的實體所構(gòu)成。所謂的自足,是不依他物存在和不依他物而被認知。萊布尼茨的前輩斯賓諾莎以為實體只有一個,就是神/自然。萊布尼茨對此不敢茍同,原因之一是斯氏的泛神觀和圣經(jīng)的神學(xué)有明顯沖突,其次,是因為斯氏的理論沒有能夠解決由笛卡兒以降的二元論,令世界出現(xiàn)了斷層(他雖然強調(diào)世界為一,但沒有說明這一個看來是二元對立的世界的一統(tǒng)是如何可能)。
萊布尼茨以為實體是多的,是無限多的。跟隨亞里士多德的實體觀,他以為實體是一命題的主語。在一個命題S是P中,S就是實體。因為實體是自足的,則它要包含所有可能的謂語,即是“...是P”。由此,我們可以推出,實體有四個特征:不可分割性、封閉性、統(tǒng)有性和道德性。
不可分割性是指,任何有廣延的東西,即有長度的東西,都可以被分割。被分割了的東西分別包含了自己的全部可能性,并且自足,則有廣延的東西的內(nèi)容,即可能性要依附于他的部分的可能性。如此類推,則只要有廣延性,就不自足,而要依他物而被知(對萊布尼茨來說,真正的知識就是要窮一物的可能性),就不是實體。故實體不可分割,是一沒有廣延的東西,在萊布尼茨的晚年著作中(Monadology),他稱之為單子(Monad),單子的性質(zhì)就是思(thought)。這廣延的世界就是由無限多的單子構(gòu)成。
封閉性是說每一單子必然是自足的,不依他而存在,而又包含了自己的全部可能性。則一單子不可能和另一單子有交互作用(interaction)。若一單子作用于另一單子,則后一單子有一可能性沒有包括在該單子之內(nèi),即該單子沒能自足的包含自己的全部內(nèi)容,而要依附于他物。因為實體的定義,這是不可能的。故萊布尼茨說:“單子之間沒有窗戶?!?/p>
統(tǒng)有性是指每一單子都必然以某種角度(perspective)包括了全世界。因為世界是緊密的由因果所構(gòu)成,故A作用于B,其實不單單是作用于B,而是全世界。如果說一單子的內(nèi)容包括自身的全部可能,則每一單子均以該單子自身為中心指向全世界。而這個世界是一的,不等于說所有單子都是一樣的,因為同一世界可以不同的角度來認知,而不失為一一統(tǒng)的世界。
最后,單子的道德性則較復(fù)雜。這個特性的提出是基于兩個理由,一、是世界的一統(tǒng)性(unity),二、是世界的確定性。對于前者,所有的單子都包含全世界,但各以自己的角度,世界的一統(tǒng)性是不是假的呢?如果我們要說一統(tǒng),可以如何說起呢?對于后者,世界是由單子構(gòu)成,單子只是其可能性的集合,世界亦只是一可能。那我們是不是不可能有一種不僅僅是可能,而是必然的知識呢?我們可以在什么意義下說有關(guān)世界的知識是真的、確定的呢?萊布尼茨將之歸功于一神,世界的創(chuàng)造者。從一個方面說,神在創(chuàng)造之前,沒有已成的材料,故沒有既成的有限處境,則創(chuàng)造是一純意志的創(chuàng)造,神是單憑其至善而創(chuàng)造這一個世界的。
故此,如萊布尼茨的名言,這一個確切成就了的世界是“眾多可能的世界之中最好的一個。”這乎合了萊布尼茨的信仰要求。另一方面,要確定的了解一事物,則要了解其原因。要理解這一個原因,又要追索該原因的原因。如此類推,則世界的確定性知識不可能是一世界之內(nèi)的動因(efficient cause),而是一超越的形上因(metaphysical cause)。
萊布尼茨稱這個理論上必要設(shè)置的形上因為神。故,這一個世界之所以是如此,就是因為這是最好的,是至善的可能世界。人,要完全理解這神的至善意志,是不可能的,但可朝這一個方向邁進,因為人的心靈作一特殊的單子,是有記憶的,可以基于過去,疇劃自己的未來,這是人類分享的神性,即道德的可能性。人可以透過開放可能性,了解這個神創(chuàng)造的世界,而了解如何成為一個道德的人。
這一種世界的道德觀,可以被視為康德的先驅(qū),分別在于萊布尼茨獨斷的提出了神為道德的完滿,把可能性說成了是在神的目光之下的實在,而沒有真正的將世界的可能性看作為可能性。而且萊布尼茨對天賦觀念(innate idea)的批評,正是黑格爾對康德的批評,在這個意義上說,康德一方面是被休謨(Hume)從萊布尼茨的獨斷夢中喚醒,可是同時亦到由洛克(Locke)起的哲學(xué)病變--對理性界限的審查--所污染。在這一方面,萊布尼茨卻比康德走前了一步。
萊布尼茨是在亞里士多德和1847年喬治·布爾和德·摩根分別出版開創(chuàng)現(xiàn)代形式邏輯的著作之間最重要的邏輯學(xué)家。萊布尼茨闡明了合取、析取、否定、同一、集合包含和空集的首要性質(zhì)。萊布尼茨的邏輯原理和他的整個哲學(xué)可被歸約為兩點:
所有的我們的觀念(概念)都是由非常小數(shù)目的簡單觀念復(fù)合而成,它們形成了人類思維的字母。
復(fù)雜的觀念來自這些簡單的觀念,是由它們通過模擬算術(shù)運算的統(tǒng)一的和對稱的組合。