John Napier

Biografie

Geburt	1 st Februar 1550 Merchiston Castle , in der Nähe von Edinburgh
Tod	4. April 1617(67 Jahre alt) Château de Merchiston
Ausbildung	Universität von St. Andrews
Aktivitäten	Theologe , Mathematiker , Astronom , Physiker , Erfinder , Astrologe
Papa	Archibald Napier ( in )
Mutter	Janet Bothwell ( d )
Ehepartner	Agnes Chisholm ( d ) Elizabeth Stirling (seit1572)
Kinder	Joan Napier ( d ) Elizabeth Napier ( d ) Jane Napier ( d ) Anne Napier ( d ) Helen Napier ( d ) Margaret Napier ( d ) Adam Napier ( d ) John Napier ( d ) Alexander Napier ( d ) Archibald Napier ( en ) William Napier von Ardinmoir ( d ) Robert Napier ( d )

Andere Informationen

Feld	Mathematik
Religion	Kirche von Schottland

Aussprache

John Napier , manchmal francisiert als Jean Neper , geboren am1 st Februar 1550 und tot die 4. April 1617ist ein schottischer Theologe , Physiker , Astronom und Mathematiker .

Seine Reise

Er stammt aus einer wohlhabenden Familie und ist der älteste Sohn von Janet Bothwell und Archibald Napier, Baron von Merchiston. Er wurde im Haus der Familie von Tutoren erzogen und trat 1563 in das Salvator's College der St. Andrews University ein , damals Schottlands angesehenstes. Während seiner Studienzeit war Napier tief geprägt von der politisch-religiösen Atmosphäre dieser Zeit und beeinflusst von den Predigten des englischen Reformators Christopher Goodman, die sein Interesse an der Apokalypse weckten . Seine Mutter starb am20. Dezember 1563. 1566 reiste er auf den Kontinent. Wir wissen, dass er ohne weitere geografische Präzision eine bemerkenswerte akademische Ausbildung in Europa erhalten hat. Obwohl es keine Beweise gibt, ist es sehr wahrscheinlich, dass er an der Universität von Paris studiert oder sogar Zeit in Basel , Genf , Iena oder Marburg verbracht hat . Es ist möglich, dass er nach Bordeaux ging , an das College von Guyenne ; John Rutherford (1515-1577), Direktor des Salvator's College, hatte in Bordeaux studiert, ebenso wie der französische Gelehrte Joseph Scaliger . Bordeaux war auch eines der Tore für junge Schotten, die nach Frankreich gingen, um zu studieren. Es besteht kein Zweifel, dass diese Schulung alle Wissensbereiche abdeckte. Als John Napier 1571 zu Hause war, fand er mitten im Bürgerkrieg ein Land, und die Pest hatte sich auf Edinburgh ausgebreitet .

1572 heiratete er Elisabeth Stirling, mit der er zusammen mit ihren beiden Kindern Archibald und Jane im Gartness Castle in der Grafschaft Stirling am Ufer des Endrick lebte. Seine Frau starb 1579 und einige Jahre später heiratete er zum zweiten Mal Agnès Chisholm, den ersten Cousin seiner ersten Frau, der ihm zehn Kinder schenkte. Trotz der hundert Kilometer, die sein Haus von der Burg von Merchiston trennen, unternimmt er häufig Ausflüge, um seinen Vater zu besuchen. Die einheimischen Bauern präsentieren ihn als skurrilen Charakter, aber es ist wahrscheinlich, dass in einem ländlichen Gebiet die Persönlichkeit des Mathematikers die Bewohner von Gartness gestört haben könnte, die wenig gebildet und an die Monotonie des Lebens auf dem Land gewöhnt sind. Laut der schriftlichen Biographie von Mark Napier werden in der Tradition noch 200 Jahre später Geschichten über den Zauberer Napier verbreitet. Es wird berichtet, dass er nachts in Bademantel und Mütze spazieren geht, seinen schwarzen Hahn auf der Schulter sitzt, weil der ständige Lärm der Mühle ihn am Schlafen hindert, und dass er dann die Gelegenheit nutzt, im Haus Hexerei zu betreiben des Sehens.

Als sein Vater 1608 starb, wurde er Baron de Merchison und erbte alle Familiengüter. Er kehrt zurück, um in Merchison Castle zu leben, wo seine Halbbrüder noch leben, die sich weigern, das Haus zu verlassen, das sie als ihr rechtmäßiges Zuhause betrachten. Seine Beziehungen zu seinen Halbbrüdern nehmen dann den Anschein von echten Schlachten an. Napier verbrachte die letzten neun Jahre seines Lebens bis zu seinem Tod in Merchison Castle4. April 1617. Dort verfolgte er eine intensive Tätigkeit, die mit der Veröffentlichung seiner mathematischen Werke ihren Höhepunkt erreichte. Mirifici logarithmorum canonis descriptionio wurde 1614 veröffentlicht, dann Rabdologiae 1617, kurz vor seinem Tod. In den Jahren 1615 und 1616 erhielt er einen Besuch von Henry Briggs , Mathematiker und Professor am Gresham College in London, der seine Forschungen fortsetzte. 1619, zwei Jahre nach seinem Tod, veröffentlichte sein Sohn Robert, der ihn in den letzten Jahren bei seiner Arbeit unterstützt hatte, posthum Mirifici logarithmorum canonis constructio . Heute liegen John Napiers Überreste in der Kirche Saint Cuthbert in Edinburgh .

Die Ingenieurin

Die Dokumente der Zeit erwähnen die Aktivitäten des Ingenieurs von John Napier. Es gibt insbesondere einen Brief aus seiner Hand, datiert7. Juni 1596und an Anthony Bacon gerichtet, Bruder des Philosophen und Wissenschaftlers Francis Bacon und Sekretär des Earl of Essex . Der Brief, in dem Napier seine "geheimen Erfindungen" erwähnt , wird von einem handschriftlichen Vertrag aus dem Jahr 1594 begleitet, der ihn an einen bestimmten Robert Logane de Restalrige bindet. Diese Dokumente zeigen seine Talente als Ingenieur, insbesondere Kenntnisse in Physik und Chemie. Während des anglo-spanischen Krieg, Königin Elizabeth I wieder England die Verteidigung der symbolisiert Reformation . Napier schloss sich ihm gegen den spanischen katholischen Monarchen an und nahm Archimedes als Vorbild , der sein ganzes Genie einsetzte, um Syrakus drei Jahre lang gegen römische Angriffe zu verteidigen .

Inspiriert vom griechischen Mathematiker stellt sich Napier mehrere Kriegsmaschinen vor, um die Insel gegen die Bedrohung durch die Papisten zu verteidigen. Zu seinen „geheimen Erfindungen“ gehörten ein Brandspiegel , ein Kampfpanzer, ein U-Boot und ein Artilleriegeschütz mit großer Reichweite. Er perfektionierte auch die archimedische Schraube , um Wasserpumpen zu bauen. Nach dem Tod von Elizabeth I wieder im Jahr 1603, Jacques VI von Schottland bestieg den Thron von England im Jahr 1604 und einen Friedensvertrag mit Spanien, begünstigte die letztererletztereletzteres unterzeichnet. Laut seinen Nachkommen befürchtete John Napier, dass seine militärischen Erfindungen in die Hände der spanischen Papisten fallen würden. Um die dramatischen Folgen zu vermeiden, beschloss er, alle seine Erfindungen und die Dokumentation zu ihrem Bau kurz vor dem Tod seines Vaters im Jahr 1608 zu verbrennen.

Der Theologe

Als leidenschaftlicher Protestant trägt Napier zur Verteidigung der Reformation gegen das katholische Spanien Philipps II. Bei, indem er theologische Konzepte vertieft, die protestantische Theorien festigen können. Sein 1593 veröffentlichtes Buch A Plaine Discovery of the Whole Revelation of St John enthüllt den Theologen von John Napier. Napier ist während seines Aufenthalts in St. Andrews stark von den Predigten des Reformators Christopher Goodman über die Apokalypse beeinflusst und macht sich daran, die im Buch der Offenbarung verborgenen Geheimnisse zu enthüllen . Der Schock, der durch den Angriff der spanischen unbesiegbaren Armada im Jahr 1588 verursacht wurde, veranlasste ihn, dieses Jahr als Ausgangspunkt des apokalyptischen Zeitalters zu definieren, das im Buch der Offenbarung beschrieben wird . Ab diesem Datum mathematisiert er die Schriften der Apokalypse und bestimmt den genauen Tag des Weltuntergangs. Abschließend bekräftigt er eindringlich, dass der Papst der Antichrist ist .

Das Buch, das alle Vermutungen Napiers enthält, hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Reformer in ganz Europa. Bald nach seiner lateinischen Ausgabe wurde das Werk in mehrere Sprachen übersetzt, beginnend mit Englisch im selben Jahr, in dem es veröffentlicht wurde. Bis 1645 waren bereits fünf englische Ausgaben veröffentlicht worden, bis 1607 waren drei Ausgaben auf Niederländisch und neun auf Französisch im Umlauf. Drei weitere wurden zwischen 1611 und 1627 in deutscher Sprache hergestellt.

Der Mathematiker

Zu Napiers Zeiten verfügten professionelle Taschenrechner über ausgezeichnete Rechenkenntnisse. Ihre Arbeit ist in Handels- und Bankenkreisen unverzichtbar. Er hat sicherlich viel Zeit, um ihre Arbeitsweise zu beobachten, wenn er für seinen Vater, Sir Archibald Napier, Direktor der Scottish Mint, arbeitet. Er erkennt, dass die Computer vollständig von den Diagrammen abhängig sind , um alle Operationen auszuführen. Wenn die Verwendung dieser Tabellen einen gewissen Vorteil hat und eine bessere Genauigkeit für grundlegende Berechnungen garantiert, stellt dies ein Handicap für die Durchführung anderer komplexerer Berechnungen dar.

Rabdologiae

Im Jahr seines Todes, 1617, veröffentlichte Napier seine Rhabdologie , in der er einen mechanischen Prozess vorstellte, um die Operationen der Multiplikation , Division usw. zu vereinfachen . und die den Namen Napier Sticks tragen wird .

Napier Crimps

Napier kennt die Vor- und Nachteile des Abakus sowie die algorithmischen Operationen in Positionsnotation . Er merkt sofort, dass es unmöglich ist, professionelle Taschenrechner davon zu überzeugen, den Abakus aufzugeben. Mit großem Einfallsreichtum macht er sich daran, einen algorithmischen Abakus herzustellen, dessen intrinsische Operation auf den Algorithmen der Positionsnotation und nicht mehr auf den mechanischen Stapeln der Abakusberechnung basiert. In dem Buch Rabdologiae beschließt er, das Problem durch die Herstellung von Stäben zu lösen.

Tabellen mit geometrischen Figuren

Angesichts der von John Napier frequentierten Umgebung, umgeben von Taschenrechnern und Ingenieuren, die auf Metalle spezialisiert sind, stieß er bei der Herstellung von Münzen auf ein sehr spezifisches Problem: die Herstellung von zwei Münzen unterschiedlicher Form, aber identischen Gewichts.

Der Promptuary

In einem Anhang zum zweiten Teil von Rabdologiae schlägt Napier ein neues Recheninstrument vor, das promptuary genannt wird . Der Umgang mit der Aufforderung ist so beeindruckend, dass es erstaunlich ist, dass diese natürliche Erfindung nicht populär gemacht wurde und praktisch unbekannt geblieben ist. Es gibt nur noch ein bekanntes Exemplar auf der Welt, das im Nationalen Archäologischen Museum von Madrid aufbewahrt wird , was angesichts der Herkunft des Objekts ebenso seltsam ist.

Das binäre Multiplikatorplateau

Man muss das visionäre Talent von John Napier überdenken, der der Meinung ist, dass die beste Lösung für das Problem der Berechnungen darin besteht, die binäre Basis zu verwenden, so wie es moderne Computer tun. In diesem Fall enthält jedes Quadrat der Tafel eines binären Multiplikator-Diagramms maximal eine Kugel. Mit diesem Abakus bietet Napier eine technische Vision der Mathematik, die einem modernen Computerdesign nahe kommt. Dieser Abakus erfüllt nicht den erwarteten Erfolg, der schottische Mathematiker ist jedoch der einzige, dem es gelungen ist, einen Multiplikator-Abakus zu bauen. Obwohl er sich seiner geringen Nützlichkeit bewusst ist, veröffentlicht er seine Ideen lieber vor anderen.

Tabellen erstellen

Nach seinem Besuch des von Tycho Brahe erbauten astronomischen Observatoriums in Uraniborg besuchte ihn John Craig, Arzt von König James VI. Von Schottland und Freund von John Napier, 1590 in seinem Schloss in Gartness. Der Bericht über den Besuch begeisterte ihn und ermutigte ihn, sich einer schwierigen Aufgabe zu stellen: neue trigonometrische Tabellen zu erstellen, die prostapheretische Prozesse integrieren, dh das automatische Ersetzen von Multiplikationen und Divisionen durch Additionen und Subtraktionen ermöglichen. Aus den trigonometrischen Tabellen des dänischen Mathematikers Thomas Fincke , die 1583 veröffentlicht wurden und mit denen des flämischen Mathematikers Philippe van Lansberge übereinstimmen - beide mit einer Genauigkeit von sieben Ziffern - wendet er seine Erfindung direkt auf die Sinuswerte der 5.400 an Winkel zwischen 0 und 90 °, geteilt in Bogenminuten, obwohl dies nichts mit Trigonometrie zu tun hat. Ziel ist es, die in der Astronomie notwendigen trigonometrischen Berechnungen zu vereinfachen . Er versucht, den Logarithmus eines Sinus zu definieren, indem er sich auf mechanische Überlegungen mobiler Punkte und auf die Verbindung zwischen arithmetischen und geometrischen Verläufen stützt .

Die Mathematik ist nicht seine Haupttätigkeit, aber es gibt keinen Mangel an Ideen, um Berechnungen zu vereinfachen. Er etablierte einige sphärische Trigonometrieformeln , popularisierte die Verwendung des Punktes für die angelsächsische Notation von Dezimalzahlen , erfand aber vor allem Logarithmen .

Seine Beschreibung des neuen Werkzeugs, das 1614 in Mirifici logarithmorum canonis descriptionio (63 Seiten) veröffentlicht wurde, wurde von Henry Briggs gelesen, der ihn 1615 und 1616 - als er krank wurde - mehrmals traf, um seine Arbeit fortzusetzen und seinen Anteil zu übernehmen die Option des dezimalen Logarithmus . Aber Napier weiß, dass er möglicherweise Fehler gemacht hat, die sich beispielsweise für einen Seefahrer auf hoher See als tödlich erweisen könnten. Er möchte daher die Methode zur Erstellung der Tabellen erläutern, um Korrekturen oder Entwicklungen zu erleichtern. Dies veranlasst ihn, die 91 Seiten des Mirifici logarithmorum canonis constructio zu schreiben , die 1614 geschrieben und 1619 veröffentlicht wurden. Sie beschreiben zum ersten Mal, wie man eine Tabelle mit Logarithmen oder Canon erstellt . John Napier schlägt auch vor, den sogenannten Dezimallogarithmus zu verwenden.

Ehrungen

In der Elektrotechnik wurde ihm zu Ehren eine Maßeinheit, der Neper , benannt. In Edinburgh ist die Napier University ebenfalls nach ihm benannt. Auch ein Logarithmus trägt seinen Namen, den natürlichen Logarithmus . Schließlich huldigt ihm auch ein Mondkrater , der Neper-Krater .

Über seinen Namen

In Großbritannien scheint der Name Napier seit 1645 mehr oder weniger stetig verwendet worden zu sein. Die Schreibweisen von Napeir, Nepair, Nepeir, Neper, Nepper, Naper, Napare und Naipper wurden jedoch alle verwendet, einige von Neper selbst. 1593 enthielt das einzige von Napier in englischer Sprache veröffentlichte Buch einen Brief, in dem das Buch Jacques VI gewidmet war. es ist Napeir signiert. Dieser Name wird in seinen aufeinanderfolgenden Ausgaben bis 1645 beibehalten. Die französischen Übersetzungen dieses Werkes folgen dem Namen Napeir mit der Erwähnung „dh Nompareil“.

In lateinisch veröffentlichten Werken wird immer nur Neperus verwendet.

Diese verschiedenen Schreibweisen geben eine sehr genaue Vorstellung von der Aussprache seines Namens. Auf Französisch scheint Neper daher adoptiert worden zu sein, um die schottische Aussprache seines Namens so genau wie möglich wiederzugeben. Während der auf Französisch ausgesprochene Name Napier für die Ohren eines Schotten jede Bedeutung verloren hätte.

International haben die Maßeinheit , die seinen Namen trägt, sowie der Mondkrater die Schreibweise Neper übernommen.

Anmerkungen und Referenzen

Anmerkungen

Vgl. Die Briefe, die zwischen seinem Onkel Adam Bothwell, dem Bischof der Orkney- Inseln , und seinem Vater Archibald ausgetauscht wurden , in denen der erste rät, seinem Neffen eine gute Ausbildung zu bieten
Wir haben nur einen Brief seines Onkels Adam an seinen Vater empfohlen, der ihm rät, John nach Flandern oder Frankreich zu schicken
Dass Napier in seinem Buch Eine einfache Entdeckung der ganzen Offenbarung des Heiligen Johannes erwähnt
Einschließlich Robert, seines jüngsten Sohnes, der sein Herausgeber wird
Die Beschreibung der wunderbaren Regel der Logarithmen
Die Konstruktion der wunderbaren Regel der Logarithmen
1576 wurde Sir Archibald Napier zum General des Cunzie House ernannt , dem höchsten Amt an der Spitze der Münzanstalt in Schottland. Um diese Aufgabe zu erfüllen, war es notwendig, sich mit sehr zuverlässigen professionellen Taschenrechnern zu umgeben.
Griechische Wörter Rhabdos (Zauberstab oder Lineal) und Logos (Sprache, Wissenschaft)
Promptuarium bedeutet auf Lateinisch "Aufbewahrungsschrank" , bezogen auf die Art und Weise, wie die Box entworfen wurde, die alle Streifen enthielt

Verweise

Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 18
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 19
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 20
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Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 11 / 18-20 / 22-23 / 57 / 107-108.
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 23-24.
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 24-25.
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 29
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Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 57
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 58-68.
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 68-72.
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 72
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 72-77.
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 80 / 82-86.
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 92/95.
Jean-Étienne Montucla , Geschichte der Mathematik: in der wir über ihren Fortschritt von ihrer Entstehung bis zur Gegenwart berichten ... , t. 2, Paris, Henri Agasse,1799( Nachdruck 2007), 732 S. ( ISBN 978-2-87647-288-4 ) , p. 21
Gorriz + Vilches und Prime 2018 , p. 107-108 / 116-117 / 133-134.

Siehe auch

Literaturverzeichnis

: Dokument, das als Quelle für diesen Artikel verwendet wird.

(en) William Rae Macdonald, Die Konstruktion des wunderbaren Kanons der Logarithmen von John Napier [übersetzt aus dem Lateinischen] und ein Katalog von […] Napiers Werken , William Blackwood and Sons, Edinburgh und London, 1888. Es enthält zahlreiche Anmerkungen der Autor, Briggs Notizen, eine Bibliographie und ein Katalog von Neper-Veröffentlichungen. [ online lesen ]
(en) JL Coolidge , Die Mathematik großer Amateure , Oxford / New York / Tokio / Oxford / New York / Toronto usw., Oxford University Press ,1949( Nachdruck 1990), 216 p. ( ISBN 0-19-853939-8 ) , Kap. VI ("John Napier, Baron von Merchiston")
Maite Gorriz Farré , Santiago Vilches Latorre und Simon Prime (Transl.) , Der Ursprung der Berechnung und der Logarithmen: Napier , Barcelona, RBA Coleccionables,2018161 p. ( ISBN 978-84-473-9616-0 ).