Wie Leibniz einmal in Berlin das Dualsystem und den Computer erfand

Gottfried Wilhelm Leibniz hatte gerade Königin Charlotte besucht (Charlottenburg), er war mit der Gründung der Akademie der Wissenschaft beschäftigt.

In der Kutsche notierte er sich auf dem Weg die Gedanken, die er in Berlin hatte. Zurück in Hannover schrieb er gleich seinen Kollegen, den Jesuiten in China, wie das genau sein müsse. Realisiert wurde der Gedanke erst später.

Leibniz entdeckt 1701 in Berlin die binäre Mathematik, die Grundlage jedes Computers, des Internets und des iPhones

Am 18. Januar 1701 krönt sich der Kurfürst von Brandenburg zum König in Preußen. Leibniz ist zu der Zeit in Berlin, um die Sozietät der Wissenschaft zu gründen. 

Zwischen 1689 und 1714 führte der deutsche Philosoph und Lutheraner Gottfried Wilhelm Leibniz einen Briefwechsel mit einer Reihe von in China lebenden Jesuiten. Der Briefwechsel wurde in Latein und Französisch geführt. Den 42. Brief schreibt Leibniz direkt nach seiner Ankunft in Hannover am 15. Februar 1701 an Joachim Bouvet S.J. Leibniz hatte sich das Dualsystem in Berlin ausgedacht. Die Idee hatte er hier. 

„Das ist die Grundlage des iPhones oder des Computers, an dem Du gerade sitzt.“

Zuse soll dann in der Ausstellung an Leibniz anknüpfen.

Im Detail schrieb Leibniz.:

Für den Leser des 21. Jhdts, gewöhnt Computer und Internet zu benutzen, ist es sicher eine wichtige Erfahrung, nachvollziehen zu können, welcher Weg Leibniz zu der Entdeckung seiner binären Mathematik führte, denn dieses von Leibniz entwickelte Funktionsprinzip der Dyadik (Zweiheit) basierend auf 1 und 0, legte die Grundlage für die moderne Datenverarbeitung und Informationstechnologie.
Im 42. Brief entwickelt Leibniz am 15. Februar 1701 Bouvet sein bahnbrechendes, binäres Zahlenkalkül: ”Ich weiß nicht, ob ich früher schon einmal in einem Brief an Euer Ehrwürden auf den Zahlenkalkül zu sprechen gekommen bin, den ich nicht etwa für den alltäglichen Bedarf erfunden habe, sondern für die wissenschaftliche Theorie, denn er eröffnet ein weites Feld für neue Lehrsätze, und vor allem liefert er eine bewundernswerte Darstellung der Schöpfung. Nach dieser Methode werden nämlich alle Zahlen durch die Vermischung von Eins und Null geschrieben, ungefähr so wie alle Geschöpfe ausschließlich von Gott und vom Nichts herkommen. Nichts in der Mathematik scheint mir besser für die Zwecke der Religion geeignet und dafür, einen der wichtigsten Artikel [der christlichen Glaubenslehre] zu bestätigen, den die nichtchristlichen Philosophen einstimmig zu verwerfen pflegen. Man sagt demnach nicht umsonst, daß die Wesenheiten wie die Zahlen sind und alle Unvollkommenheiten der Dinge in nichts anderem als den Negationen bestehen. Daher sagte Augustinus sehr richtig, daß das Böse aus dem Nichts kommt. Dieser Kalkül ist folgendermaßen beschaffen: So wie man sich üblicherweise der Zehnerprogression bedient und wie einige andere Progressionen angewandt haben, wollte ich die einfachste mögliche Progression ins Auge fassen: die binäre oder geometrische Progression mit 2. Zunächst habe ich gesehen, daß so wie das Zehnersystem nur zehn [Zahl-]Zeichen verwendet, nämlich die Zeichen von 0 bis 9, das binäre System nur zwei verwenden würde, nämlich 0 und 1 (…).Mein Hauptziel, Ehrwürdiger Vater, ist aber gewesen, Ihnen eine neue Bestätigung für das Christentum im Hinblick auf den erhabenen Glaubensartikel der Schöpfung zu liefern, und zwar auf einer Grundlage, die meiner Meinung nach von großem Gewicht sein wird bei den Philosophen Chinas und vielleicht auch beim Kaiser selbst, einem Liebhaber und Kenner der Wissenschaft von den Zahlen. Die bloße Aussage, daß alle Zahlen gebildet werden durch die Verbindung der Einheit mit dem Nichts und daß das Nichts ausreicht zur Diversifizierung der Zahlen, ist nicht weniger glaubhaft als die Aussage, daß Gott alles aus dem Nichts geschaffen hat, ohne sich irgendeiner ursprünglichen Materie zu bedienen, und daß es nur diese beiden Urprinzipien gibt, Gott und das Nichts: Gott [als Prinzip] der Vollkommenheiten, das Nichts [als Prinzip] der Unvollkommenheiten oder des Wesensleeren.” 

So wie in dieser Abbildung. Das Dualsystem war erfunden.

Und er legte noch eine Skizze bei, wie man den Mathematikern das lästige Rechnen ersparen könne, mit einer einfachen Rechenmaschine mit Kugeln.

Auf dem Vintage Computer Festival kann man das Modell ansehen, sonst im Deutschen Technikmuseum. Dank an Joseph Hoppe für den Hinweis auf die Messe. Diese Geschichte über Leibniz sollte einst ins Berlin Story Museum. Leider war da kein Platz.


Mehr über Leibniz findet sich im Buch „Das mathematische Berlin“ von Iris Grötschel:

 Das mathematische Berlin

Englische Version „Mathematical Berlin“

 Mathematical Berlin

Die Anfänge mit Leibniz und der Berliner Sozietät

Die Geschichte der Mathematik in Berlin begann mit der Gründung der Kurfürstlich Brandenburgischen Sozietät der Wissenschaften. Kurfürst Friedrich III. von Brandenburg, Sohn des Großen Kurfürsten, unterzeichnete den Stiftungsbrief am 11. Juli 1700, seinem Geburtstag. Einen Tag später wurde der Universalgelehrte Gottfried Wilhelm Leibniz zum Präsidenten auf Lebenszeit ernannt. Er stand damals in Diensten des Kurfürsten Georg Ludwig von Hannover, der später König George I. von England wurde und dessen Schwester Sophie Charlotte wiederum die Gemahlin des brandenburgischen Kurfürsten war. Nach Meinung Friedrichs des Großen gebührte seiner Großmutter sogar der Hauptverdienst an der Gründung der Sozietät.
Leibniz war einer der renommiertesten Wissenschaftler Europas und – neben dem Engländer Isaac Newton – der bedeutendste Mathematiker jener Zeit. Er hatte die Wissenschaftsakademien in London und Paris besucht und war in beiden aufgrund seiner mathematischen Leistungen zum Mitglied ernannt worden. Bereits seit seinem 20. Lebensjahr verfolgte er den Gedanken, Akademien zum Wohle der Wissenschaften und der gesamten Menschheit zu gründen und warb in späterer Zeit bei vielen deutschen Landesfürsten für diese Idee. Nur in Berlin gelang ihm die Verwirklichung des Plans. Die Berliner Sozietät vereinte im Gegensatz zu ihren Vorbildern in London und Paris von Anfang an Natur- und Geisteswissenschaften und wurde damit zum Vorbild für alle weiteren Akademiegründungen.
Am 18. Januar 1701 fand in Königsberg die Krönung des Kurfürsten Friedrich III. zum König Friedrich I. in Preußen statt, und so wurde aus der Kurfürstlich Brandenburgischen eine Königlich Preußische Sozietät. Mitglieder wurden gewählt und berufen, doch diese investierten nur einen geringen Teil ihrer Zeit und Kraft in die Arbeit der Sozietät. Leibniz hielt sich lediglich sporadisch in Berlin auf, um seine Präsidentschaft wahrzunehmen. Er stand meistens nur in Briefkontakt mit den Mitgliedern der Sozietät. So kam der Schwung der Gründungsphase bald zum Erliegen. Erst im Januar 1711 fand eine feierliche Eröffnungsveranstaltung aller Mitglieder statt, was vor allem an den Verzögerungen beim Bau des Akademiegebäudes lag. Im Laufe desselben Jahres verließ Leibniz Berlin endgültig in Richtung Hannover und kehrte nie wieder nach Berlin zurück.
1710 endlich erhielt die Sozietät das schon lange vorbereitete Statut mit einer Aufteilung in mehrere Klassen, unter denen die mathematische Klasse inklusive Astronomie und Mechanik eine war. Ebenfalls erst 1710 gelang es, den ersten Band der in Latein verfassten Zeitschrift der Sozietät, den „Miscellanea Berolinensia“, mit den wissenschaftlichen Abhandlungen der Mitglieder zu veröffentlichen. Zwölf der abgedruckten sechzig Beiträge stammten von Leibniz (wobei sich seine Abhandlungen auf diverse Gebiete bezogen, drei davon betrafen mathematische Themen), 37 Arbeiten insgesamt entfielen auf die mathematische Klasse.
Die Gründung der Sozietät war von Anfang an verbunden mit der Einrichtung eines Observatoriums. Anlass war die von den evangelischen Fürsten im Reichstag beschlossene Kalenderreform. Seit Einführung des Gregorianischen Kalenders in den katholischen Ländern im Jahre 1582 wuchs der Datumsunterschied zu den protestantisch regierten deutschen Ländern. 1700 betrug er schon 11 Tage, und so folgte in jenem Jahr auf den 18. Februar gleich der 1. März. Brandenburg war das größte protestantische Territorium im deutschen Reich und erklärte sich deshalb aus Prestigegründen trotz fehlender Finanzen bereit, ein Observatorium einzurichten, um zukünftig evangelisch astronomische Berechnungen eigenständig durchführen zu können. Leibniz verschaffte der Sozietät das Privileg, die brandenburgisch-preußischen Kalender in eigener Verantwortung zu erarbeiten, zu publizieren und zu vertreiben. Die informativen Kalender waren eine beliebte Volkslektüre, halfen der Sozietät zu hohem Ansehen und brachten ihr erhebliche finanzielle Einnahmen.
Nach der Thronbesteigung Friedrich Wilhelms I. im Jahre 1713 geriet die Sozietät in eine schwierige Lage. Der Aufbau einer schlagkräftigen Armee hatte für den Soldatenkönig oberste Priorität, und so flossen große Summen aus dem Kalenderprivileg in Wissenschaftszweige mit militärischem Nutzen. Die Mathematik fiel aus königlicher Sicht in diese Kategorie und erhielt weiterhin finanzielle Unterstützung. Insgesamt ging es jedoch abwärts mit der Sozietät. Die Mitglieder wurden allgemein als die Narren des Königs bezeichnet, und es soll auch Mathematiker unter ihnen gegeben haben, die nichts von höherer Mathematik verstanden. Zwischen 1713 und 1740 wurden nur fünf weitere Bände der „Miscellanea“ publiziert.