莱布尼茨于1679年发明二进位制算术,直到1697年1月2日通过作为新年礼品的纪念章公之于世。直到这一时期,二进制与中国的一切未发生任何联系。
通过法国来华耶稣会传教士白晋,莱布尼茨发现,二进位制能解释中国文化中的易图。
白晋1687年来华,1697年10月18日通过《中国近事》一书开始与莱布尼茨有通信联系。莱布尼茨于1697年12月2日开始给白晋写信。
在1701年2月15日给白晋的信中,莱布尼茨详细说明了二进位制原理,并于次日将论文《试论新数的科学》呈交巴黎科学院,但要求暂不发表。
收到莱布尼茨的信后,白晋发现,中国的六十四卦图可以视为二进位制的一种解释。同年11月4日,白晋从北京给莱布尼茨转去了一封信,同时将中国宋代邵雍(1011~1077)的“伏羲六十四卦圆图”和“伏羲六十四卦方图”(即六十四卦次序图和六十四卦方位图)附在信中。
莱布尼茨对白晋提供的材料很感兴趣。尽管他直到一年半后的1703年4月1日才收到白晋的上述信函,但却感到欣慰异常,发现中国古老的易图可以解释成0~63的二进制数表,立即给白晋回信。他因为从二进制数学出发解释了六十四卦图(邵雍的六十四卦方圆图),而异常兴奋地在信中写道:“几千年来不能很好被理解的奥秘由我理解了,应该让我加入中国籍吧!”
下页是邵雍的六十四卦圆图二进制数译图。
当然,莱布尼茨在给白晋的信中阐述了二进位制的神学意义:“0象征着先行在天地之间创造的虚无……(创世的)等一日之初存在1,即神。第二日之初,则有天与地存在。这是第一日创造的结果。最后,第七日之初,便有一切存在。这就是最后的事物最完美的理由……因为一切事务被创造出来之后是完美的,而且7不用0可以被写成曉(用二进制表示)的缘故。我们只有通过这种仅借助于0与1记数的方法,才能理解第七日的完美性……并且在这时那个(7的111的)特性与三位一体联系在一起,这是应当予以注意的。”看来,他是希望通过二进位制使基督教与中国古代文化产生联系。
1703年4月7日,他将修改补充后的论文加上标题:《关于仅用0与1两个记号的二进制算术的说明,并附其应用以及据此解释古代中国伏羲图的探讨》,送交巴黎科学院,要求公开发表。自此,二进制公之于众了。
根据上述历史事实,表明莱布尼茨并不是受易图(《周易》)的启发而发明二进制的,而是他发现了易图结构可以用二进制数学予以解释。
在白晋给莱布尼茨的信中,白晋将六十四卦图冠以“伏羲”的名称,并说取自《周易》,其实,这是错误的。其中所使用的“伏羲六十四卦图”,既不是《周易》中的,更不是什么伏羲的创造,而只是北宋邵雍创作的一种“易图”。
不仅如此,无论是《周易》中的八卦,或六十四卦的排列顺序,很难看出与二进制有什么相似性,因为它们既不是用来表示数字系统的,更没有给出算术运算规则。至于邵雍的六十四卦方圆图,也只能说可以用二进制来解释。因为它也同样不具有作为二进位制的基本特征(作为记数方法与给出运算规则)。我们要注意一个基本的认识:具有某种结构,或能用某种结构(或方式)来解释,与其本身就是某种结构的知识有天壤之别。地球、太阳、月亮早就具有三角形的结构,能说它们自形成起就是关于三角形的知识吗?
其实,对于莱布尼茨不是受《周易》(易图)启发而发明了二进制这一事实,在国外从未发生过怀疑,在中国数学史界,真正严肃的学者也未产生过怀疑。因为白晋1687年才从法国来到中国,而莱布尼茨在1679年已发明了二进制。不仅如此,一些严肃的中国学者陆续发表文章,驳斥“莱布尼茨受《周易》启发发明二进制”的观点。无奈,有些人太喜欢《周易》启发莱布尼茨发明二进制这一“说法”了。
中国文化是伟大的,她的伟大毋庸置疑,更用不着用虚假的“说法”来装点。须知,“假作真来真亦假”,用子虚乌有的东西来“论证”中国文化的伟大,到头来只能损害中华文化。
那么,应该如何理解莱布尼茨对白晋所示邵雍六十四卦方圆图的称赞呢?不是给出了一种二进制的解释吗?其实,这种称赞、解释与对上帝从无创造万物的“创世纪”学说的阐释如出一辙。“一”代表上帝,代表阳爻;“零”代表混沌,代表阴爻,至于说将解释成64=(二进制),这就如同他将创世纪最完美的第七日之初写成体现三位一体一样。
拉普拉斯曾对莱布尼茨的这种做法有过评价:“莱布尼茨在他的二进制算术中,看出了创造万物的影像……他想象:‘一’代表上帝,‘零’代表混沌;上帝由混沌中创造出世界万物,正如在他的记数法中用‘一’和‘零’表示一切的数一样,莱布尼茨太喜欢这个观念了,以致他将它提交任中国数学院院长的耶稣会神父闵明我,希望因这创世纪的象征,而使非常喜欢科学的中国皇帝也转信基督教。我提到这点,目的只是指出,即使是大人物的眼睛,也会被幼稚的偏见所蒙蔽。”
应该说,莱布尼茨的二进制算术能被用来理解古老的中国文化,如同利用微积分求极值的方法能很好地理解光的折射原理、蜂房结构一样。自从他发现了易图能用二进制算术进行解释以后,在世界范围内兴起了对易学的数理研究,人们对易学的兴趣日增。
莱布尼茨的二进制算术,以及所进行的计算机设计、程序自动化、程序设计的思想,为计算机的现代发展奠定了坚实的基础。
尽管莱布尼茨本人为计算机的设计、二进制的发明而深感自豪,但他却没有将二进位制用于计算机,没有使二者结合起来。在当时的条件下,一个二进位制的机器只会增加技术上的困难。后来随着电子技术的发展,人们才将二者有效地结合起来。