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為什麽會有二進制?

在德國圖林根州,著名的果塔宮圖書館(Schlossbriothke Zugotha)藏有壹份珍貴的手稿,書名為:

“1和0,所有數字的神奇起源。這是創造秘密的壹個極好的例子,因為壹切都來自上帝。”

這是戈特弗裏德·威廉·萊布尼茨(1646-1716)的筆跡。然而,萊布尼茨對這個神奇而奇妙的數字系統只有幾頁極其精煉的描述。用現代人熟悉的詞語,我們可以這樣解釋二進制:

2^0 = 1

2^1 = 2

2^2 = 4

2^3 = 8

2^4 = 16

2^5 = 32

2^6 = 64

2^7 = 128

諸如此類。

將等號右邊的數字相加,妳可以得到任何自然數。我們只需要解釋壹下:我們用了2的冪,掉了2的冪。二進制表達式序列從右開始,第壹位是2的0次方,第二位是2的1次方,第三位是2的2次方.....諸如此類。我們用“1”標記2的平方的所有位置,我們用“0”標記2的平方的所有位置。這樣,我們得到以下序列:

1 1 1 0 0 1 0 1

2的7次方。

2的6次方。

2的5次方。

2的二次方

2的0次方

128

+

64

+

32

+

+

+

+

+

1

=

229

在這個例子中,十進制數“229”可以表示為二進制數“11100101”。任何二進制數最左邊的位是“1”。通過這種方法,用1到9和0這十個數表示的整個自然序列可以用0和1這兩個數來代替。數字0和1容易數字化:當前為1;沒有電流是零。這是整個現代計算機技術的根本秘密。

當這份手稿完成時,萊布尼茨已經五十歲了。毫無疑問,他是這種作為現代計算機技術基礎的二進制的發明者。而且,在此之前,或者與他同時,似乎沒有人想到過這個問題。這在數學史上是罕見的。

萊布尼茨不僅發明了二進制,還賦予了它宗教內涵。他在給當時在中國傳教的法國耶穌會教士約阿希姆·布維(1662-1732)的信中說:

“第壹天開始時是1,也就是上帝。第二天的開始是2...第七天,什麽都有了。所以,這最後壹天也是最完美的。因為這個時候,世間萬物都已經被創造出來了。所以寫成' 7 ',即' 111 '(二進制的11等於十進制的7),不含0。只有當我們只用0和1來表示這個數字時,我們才能理解為什麽第七天是最完美的,為什麽7是壹個神聖的數字。特別值得註意的是,它的特征(寫二進制111)與三位壹體有關。”

布維耶是漢學大師,他對中國的介紹是17和18世紀歐洲學術界中國熱的最重要原因之壹。布維耶是萊布尼茨的好朋友,與他保持著頻繁的通信聯系。萊布尼茨曾經把布維耶的很多文章翻譯成德文出版。是蔔維向萊布尼茨介紹了《周易》和八卦體系,說明了《周易》在中國文化中的權威地位。

八卦是由八個符號組組成的占蔔系統,這些符號分為連續和不連續的橫線。在萊布尼茨看來,這兩個後來被稱為“陰”和“陽”的符號是他的二進制系統的中國復制品。他覺得這個來自中國古代文化的符號系統和他的二進制系統之間的關系太明顯了,所以他斷言二進制系統是世界上最完美的具有普遍性的邏輯語言。

另壹個可能引起萊布尼茨對八卦興趣的人是威廉·恩斯特·坦策爾(Wilhelm Ernst Tentzel),他當時是圖林根州大公錢幣收藏室的負責人,也是萊布尼茨的好朋友之壹。他負責的錢幣收藏中有壹枚帶有八卦符號的錢幣。

今天,西方學術界已經有了壹個普遍的認識,八卦與二進制沒有直接關系。首先,中國的數制是十進制。其次,根據我們今天掌握的史料,中國在秦漢以前並沒有“零”的概念——萊布尼茨二進制意義上的“零”。