编程语言和牛顿定律哪一个对人类的意义更大？ 第1页

这样考虑一下，如果牛顿定律没有被人类掌握，会不会有计算机语言出现呢？（这个问题反过来已经有答案了）

应该说还是有“理论上”可能性的。我在另一个回答里发过我几年前的文章，包括对刘慈欣的引用和我的评点：

刘慈欣的原文：

我问大家：“那你们的计算机的数制呢？你们都有电脑吧？” 我们再次达成了一致，他们都说是二进制。

披棕色大衣的人说：“这是很自然的，要不计算机就很难发明出来。因为只有两种状态：豆子掉进竹片的洞中或没掉进去。”

我又迷惑了：“ ……竹片？豆子？”

“ 看来你真的没上过学，不过周武灵王发明计算机的事应该属于常识。”

“ 周武灵王？那个东方的国王或巫师？”

“你说话要有分寸，怎么能这样形容控制论的创始人？”

“那计算机……您是指的中国的算盘吧？”“什么算盘，那是计算机！占地面积有一个足球场那么大，用竹片和松木制造，以黄豆做为运算介质，要一百多头牛才能启动呢！可它的CPU 做得很精致，只有一座小楼那么大，其中竹制的累加器是工艺上的绝活。”

“怎么编程序呢？”

“在竹片上打眼呀？那个出土的青铜钻头现在还存在北京的故宫博物馆里呢！它的中文名字叫‘辞头’ ，现在人们用这个名称称呼磁盘上读写的那个部件。周武灵王开发的易经3.2 ，有上百万行代码，钻出的竹条有上千公里长呢……”

我的评点：

用豆子来作为标准化的物理量，用竹管里的稳定水流来驱动处理器。这当然在原理上没有什么不妥，只是限于水流速度，计算慢了一点。但只要设定好程序，应该在复杂问题的处理上远胜于算盘。可惜在我们这个时空，豆子的大小重量各不相同，竹子的管径也有大小之分，如果用这样的非标准化元件来建造计算机，势必造成一个 “1”和另一个“1”在计算机里不等价的结果，这就不是计算机了。假如周武灵王拿出秦始皇的劲头，非要用巨大的人力筛选标准化豆粒和竹管的话，倒不如训练一批计算师来的省事。

在我们这个时空，帕斯卡、莱布尼茨这些牛人也设计甚至制造过一些初步的计算机（计算器）。比如说1642年，帕斯卡造了个机械计算器，用齿轮旋转来实现累加（减），用半径差异10倍的齿轮来实现进位，能够用比人快几倍的速度进行加减法，并用连加和连减来实现乘除。20年后，莱布尼茨看了帕斯卡的计算器，也造了一个计算器，只不过他的计算器不是完全用圆形齿轮，而是用梯形轴来解决进位问题，从而更便捷的进行乘除法计算。

不过，他们的计算器固然精妙，在工业时代之前却必须和周武灵王面临同样的问题——缺乏标准化部件和可靠的动力。没有标准化部件，每个齿轮和轴承都必须耗费能工巧匠的大量时间，否则计算机要么卡死，要么损坏，要么和周武灵王的豆子一样，不同的豆子代表不同的“1”，彻底消灭计算机的准确性。而没有外来动力，所有的部件都必须通过手摇动力转起来，如果想进行复杂运算的话，恐怕工程师节约的计算时间都要用来锻炼臂力还不够，更不用说手摇忽快忽慢，给精密计算部件带来的冲击磨损了。所以直到19世纪，机械计算机始终是少数人的昂贵玩物。

标准化的元件、耐磨损的机械、稳定的动力并不需要等到20世纪中期才出现。从1780年左右开始，英国爆发了工业革命，19世纪初期的工业社会已经能批量生产廉价的标准化金属部件，还有可靠的蒸汽机提供稳定的动力，这足以满足性能远超过“竹豆计算机”的“信息化”了。所以，顺理成章地，在活字印刷术和电子计算机之间，出现了“信息化”进程的一个重要环节——机械计算机。

的确，信息论可以脱离牛顿定律，在纯数学领域发展出来（但和C语言也没有直接因果关系）；但

机械计算机必须在工业革命的大背景下制造出来。工业革命的爆发的确和科学进步关系不大，是手工业突破导致的技术升华，但从第一次工业革命发展到第二次工业革命，用机器制造出可以定量分析的精密工具，这就必须用到牛顿的理论力学了。从人类的历史来看，必须到第二代机械计算机——差分机的水平，才会出现软-硬件分离的计算机——差分机。上面的回答也提到了这一点：

1842年这一年，巴贝奇泡到了拜伦的女儿，洛夫莱斯。她愿意为差分机这个超时代的设想投入金钱，还有她自己的才华。她很快理解了巴贝奇的设计思想，并熟练掌握了用穿孔卡片给机械计算机机编程的能力。洛夫莱斯设计了一系列计算方式，在不改变差分机基本结构的前提下，能够让差分机实现计算三角函数、级数相乘、伯努利函数等功能。在此过程中，她还通过反复使用同类卡片等方式，将子程序调用等概念引入计算机行业。

（史上第一个程序员洛夫莱斯）

为什么要到差分机时代才需要“软件”呢？因为第一代机械计算器用的还是半手工化的硬件，必须专件专用，复杂到一定程度就会出偏差，改变运转模式更是绝无可能，所以只能执行单一性质的任务。这种计算器的“软件”实际上在制造的时候就已经植入机器了，不能改动，和硬件几乎没有区分，不能支持一个独立的程序员工作。

等到工业革命发展到和牛顿科学结合的年代，机械部件开始通用化、标准化，在改变运转方式的时候能保证不出问题，这时候才谈得上在一台机器上运行不同的任务，才谈得上有软件，也就是洛夫莱斯mm亲手制作的打孔卡片。但众所周知，第二代差分机实际上没造出来，20世纪的电子计算机才完美地实现巴贝奇的梦想，才能给洛夫莱斯的徒子徒孙们发工资。这个阶段的工业已经脱离了早期手工技艺的层次，完全依赖于牛顿理论支撑技术研发。

总而言之，至少在我们这个星球上，牛顿力学是软件出现的前提，是一切程序语言的爹。现在还需要讨论牛顿力学和C语言的地位对比么？如果一定要在牛顿定律（其实牛顿定律很多，我默认你说的是力学三定律）和计算机相关知识之间找个平衡，我只能说香农的信息熵定义或许可以和牛顿第二定律平辈论交（实际上还是小弟），因为信息论给一个基本的自然性质做了量化定义，和牛顿第二定律给“力”做量化定义比较接近。

相关回答：

感谢点赞的各位，这个答案随手写的，因为不怎么负责任开始还是匿名。这两天本想完善一下，却发现这个坑实在太大。评论中有人认为我吹牛顿吹过了，大家看一下，兼听则明。

------------------------以下是原答案---------------------------

当然是牛顿啊。你们还是不明白牛顿三定律伟大在哪。牛顿当年写了一本书，叫《自然哲学的数学原理》，根本没有『物理』两个字。牛逼顿之前，人类对自然界的认识基本靠推理（或瞎想）和实验，牛逼顿之后，人类开始用数学工具认识自然了。这里所谓的『认识』，牛逼顿之前，是哲学思辨；牛逼顿之后，是抽象建模、计算、实验。有了计算，才有了工程设计，才有了『科学技术』。这一套认识世界的思想直到现在也没有改变过。

如果你非从信息科学里找牛顿级别的理论，我觉得能有一战的是香农的信息论。A Mathematical Theory of Communication，后来再版时候改了一个字，The Mathematical Theory of Communication