DŽONS NAPJĒRS: BIOGRĀFIJA, IEGULDĪJUMI UN DARBI - KULTŪRAS VĀRDNĪCA - 2025

Džons Napjērs (1550 - 1617) bija skotu matemātiķis un teoloģiskais rakstnieks, kurš bija pazīstams ar logaritmu jēdziena kā matemātiskas ierīces, kas palīdz veikt aprēķinus, izcelsmi.

Viņš arī izgudroja tā sauktos "Napier kaulus", ko izmanto, lai mehāniski vairotos, dalot un ņemot kvadrātveida un kuba saknes. Turklāt viņš bieži izmantoja decimālo punktu aritmētikā un matemātikā.

Gravējot Autors: Samuels Freemans (1773-1857), izmantojot Wikimedia Commons

Citi matemātiskie ieguldījumi bija sfērisko trīsstūru risināšanā izmantoto formulu mnemonika, kā arī trigonometrisko funkciju eksponenciālo izteiksmju atrašana.

No otras puses, viņam bija dziļas intereses par astronomiju un reliģiju; patiesībā viņš bija nelokāms protestants. Ar savu darbu Svētā Jāņa atklāsme viņš varēja būt atklāts un bezkompromisa attiecībās ar katoļu baznīcu un ietekmēt baznīcas mūsdienu politisko rīcību.

Napieram izdevās iejaukties Skotijas reliģiskās situācijas izmaiņās, ņemot vērā bažas, ka Spānijas Felipe II varētu iebrukt Skotijā. Ar savu darbu Napieram izdevās iegūt reputāciju ne tikai Skotijā, bet arī pārējā Rietumeiropā.

Biogrāfija

Pirmajos gados

John Napier, saukts arī par Napier Neper, dzimis 1550. gadā Merhistonas pilī netālu no Edinburgas, Skotijā. Tomēr precīzu viņa dzimšanas datumu nav.

Viņš bija Skotijas zemes īpašnieka sera Archibalda Napiera un viņa mātes Janetas Botvela dēls, politiķa un tiesneša Fransisa Abuvela meita un Ādama Botvela māsa, kas vēlāk kļuva par Orkneta bīskapu. Viņa tēvs bija tikai 16, kad piedzima Džons Napiers.

Kā toreizējais muižniecības loceklis viņš 13 gadu vecumā saņēma privātu apmācību un formālās izglītības nodarbības, līdz viņš tika nosūtīts uz Svētā Salvatora koledžu Sentdžordžesā.

Tomēr tiek uzskatīts, ka viņš izstājās no universitātes Skotijā, lai ceļotu uz kontinentālo Eiropu, lai turpinātu studijas. Liela daļa no tā darbības šajos gados nav zināma.

Tiek uzskatīts, ka viņa tēvocis Ādams Botvels uzrakstīja vēstuli savam tēvam, iesakot viņu nosūtīt uz Franciju vai Flandriju turpināt studijas, tieši tāpēc Napjērs pieņēma lēmumu to darīt.

Lai gan nav zināšanu par to, kā viņš apguvis matemātikas apmācību, tiek uzskatīts, ka viņa ceļojumā uz kontinentālo Eiropu viņš ir sagatavojies šajā jomā. Jūs, iespējams, esat studējis Parīzes universitātē un pavadījis laiku arī Itālijā un Nīderlandē.

Ģimene

1571. gadā Napiers atgriezās Skotijā un trīs gadus vēlāk nopirka pili Gartnesā, būdams tikai 21 gadu vecs. Lielākā daļa tēva ģimenes īpašumu viņam tika nodoti 1572. gadā.

Napiers bija tas, kurš sāka organizēt savas laulības, tāpēc tajā pašā gadā viņam izdevās apprecēties ar 16 gadu vecu Elizabeti, Džeimsa Sterlinga meitu no Sterlingas klana.

Napieram bija pirmie divi bērni kopā ar Elizabeti. Tad 1574. gadā, būdams Gartness, viņš veltīja īpašumu pārvaldīšanai. Turklāt viņš zinātniskajā veidā vērsās pie lauksaimniecības un eksperimentēja ar komposta uzlabošanu.

Brīvajā laikā viņš nodarbojās ar matemātiskiem pētījumiem, kā arī aktīvi piedalījās kā dedzīgs protestants. Laika reliģiskie strīdi bieži kavēja viņa zinātnisko darbību.

Pēc sievas Elizabetes nāves Napiers apprecējās ar Agnesi Šišolmu, ar kuru viņam bija vēl desmit bērni.

Baznīca un teoloģija

Angļu garīdznieka Kristofera Goodmana sprediķu ietekmē viņš izstrādāja spēcīgu lasījumu pret pāvestu. Turklāt viņš izmantoja Atklāsmes grāmatu, ar kuras palīdzību viņš mēģināja paredzēt Apokalipsi.

1593. gadā viņš publicēja darbu ar nosaukumu Svētā Jāņa visu atklāsmju atklāšana; reliģisks darbs, kas uzrakstīts ar nolūku ietekmēt mūsdienu politiskos notikumus. Teksts tiek uzskatīts par vienu no visatbilstošākajiem Skotijas baznīcas vēstures darbiem.

No otras puses, Džeimss VI no Skotijas cerēja gūt panākumus Elizabetes I nokļūšanā Anglijas tronī, un bija aizdomas, ka, lai sasniegtu šo mērķi, viņš ir meklējis Spānijas katoļu Filipa II palīdzību.

Napiers bija Skotijas Baznīcas ģenerālās asamblejas loceklis, tāpēc vairākkārt tika iecelts uzrunāt Skotijas karali par baznīcas labklājību.

1594. gada janvārī Napjērs uzrunāja ķēniņu ar vēstuli, kas bija viņa Svētā Jāņa Atklāsmes veltījums. Šajā ziņā viņš ieteica ķēniņam reformēt savas valsts universālo naidīgumu, sākot ar savu māju, ģimeni un tiesu, izmantojot frāzi: "lai taisnīgums tiktu darīts pret Dieva baznīcas ienaidniekiem".

Matemātiskie darbi

Napiers lielāko sava brīvā laika daļu veltīja matemātikas un it īpaši skaitļošanas atvieglošanas metodēm. Lielākais no šiem logaritmiem ir saistīts ar tā vārdu.

1594. gadā viņš sāka strādāt pie logaritmiem, pakāpeniski attīstot savu skaitļošanas sistēmu. Izmantojot to, saknes, produktus un koeficientus varēja ātri noteikt no tabulām, kurās parādītas fiksēta skaitļa jaudas, kuras tiek izmantotas kā bāze.

Liela daļa Napiera darbu pie logaritmiem šķiet paveikti, kamēr viņš dzīvoja pie Gartness; patiesībā ir atsauces, kurās teikts, ka tad, kad viņš sāka veikt savus aprēķinus, dzirnavu troksnis, kas atradās netālu no viņa mājas, izjauca viņa domas un neļāva viņam koncentrēties.

Visbeidzot, 1614. gadā viņš apsprieda logaritmus tekstā ar nosaukumu Logaritmu brīnišķīgās tabulas apraksts, kuru viņš vispirms publicēja latīņu valodā un vēlāk angļu valodā.

Ievērojamais angļu matemātiķis Henrijs Brigss apmeklēja Napieri 1615. gadā, lai kopīgi strādātu pie pārskatītā galda, kas ar roku palīdzību aprēķinus veica daudz ātrāk un vienkāršāk. Tādā veidā logaritmi tika atrasti izmantojami dažādās jomās, ieskaitot astronomiju un citas fizikas jomas.

Pēdējie gadi

Pēc tēva nāves Napjērs ar ģimeni pārcēlās uz Merchistinas pili Edinburgā. Tur viņš dzīvoja līdz pēdējai savas dzīves dienai.

1617. gadā viņš publicēja savu pēdējo darbu ar nosaukumu Rabdología. Tajā viņš atklāja inovatīvu pavairošanas un dalīšanas metodi ar maziem stieņiem ierīcē, kas kļuva populāra, pazīstama kā “Napiera kauli”.

Pēc darba publicēšanas viņš nomira 1617. gada 4. aprīlī 67 gadu vecumā. Viņš nomira podagras ietekmē; artrīta veids sakarā ar urīnskābes pārmērīgu daudzumu organismā.

Tiek uzskatīts, ka papildus viņa matemātiskajām un reliģiskajām interesēm Napiers bieži tika uztverts kā sava veida burvis un ka viņš apjuka alķīmijas un nekromantijas pasaulē; Turklāt tiek uzskatīts, ka viņš bija iesaistīts dārgumu meklējumos.

Iemaksas

Logaritmi

Ieguldījumi šajā spēcīgajā matemātiskajā izgudrojumā bija ietverti divos traktātos: 1614. gadā publicētā brīnišķīgā logaritmu kanona apraksts un brīnišķīgā logaritmu kanona uzbūve, kas publicēts divus gadus pēc viņa nāves.

Napiers bija pirmais, kurš izgudroja terminu no diviem seniem grieķiem "logotipi", kas nozīmē proporciju, un "arithmos", kas nozīmē skaitli, kas kopā veido vārdu "logaritms".

Skotnim logaritmi tika izstrādāti, lai vienkāršotu aprēķinus, īpaši reizināšanu, piemēram, tādus, kas nepieciešami astronomijā, dinamikā un citās fizikas jomās.

Logaritmi reizina reizināšanu par saskaitīšanu un dalīšanu ar atņemšanu, lai matemātiskie aprēķini būtu vienkāršāki.

Napiers ir tā saucamā “dabiskā logaritma” dibinātājs; termins bieži tiek lietots, lai apzīmētu “dabisko logaritmu”.

Napiera kauli

Daudzi no mūsdienu matemātiķiem zināja par skaitļošanas problēmām un bija veltīti tam, lai praktizētājus atbrīvotu no aprēķināšanas sloga; šajā ziņā Napiers palīdzēja skaitļošanā.

Skotam izdevās izgudrot manuāli darbināmu matemātisko artefaktu (numerācijas joslas), labāk pazīstamu kā “Napiera kauli” vai “Neperian abacus”, kas piedāvāja mehāniskus līdzekļus matemātisko aprēķinu atvieglošanai.

Autors Stefendikdiksons, no Wikimedia Commons

Artefakts satur joslās iestrādātas reizināšanas tabulas, lai reizināšanu varētu samazināt līdz saskaitīšanai un dalīšanu līdz atņemšanai, lai darbs būtu vieglāk. Stieņu vismodernākā izmantošana var būt pat kvadrātveida sakņu iegūšana.

Napjē artefakts parasti ietver pamatni ar plāksni, uz kuras persona ievieto Napjēra stieņus loka robežās, lai veiktu reizināšanu vai dalīšanu. Dēļa kreisā mala ir sadalīta 9 kvadrātos (ar cipariem no 1 līdz 9).

Napier stieņi sastāv no koka, metāla vai smaga kartona sloksnēm; no otras puses, Napieras kauli ir trīsdimensiju kvadrātveida šķērsgriezumā ar četriem dažādiem stieņiem, kas iegravēti uz katra. Šādu kaulu komplektu varētu iekļaut lietā.

Sfēriskā trigonometrija

Džons Napiers arī apsprieda sfēriskās trigonometrijas teorēmas, kuras vēlāk kļuva pazīstamas kā Napieras apļveida gabalu likumi.

Napieram izdevās samazināt vienādojumu skaitu, ko izmanto, lai izteiktu trigonometriskās attiecības, no 10 līdz 2 vispārīgiem paziņojumiem. Viņam tiek piedēvētas arī noteiktas trigonometriskās attiecības, Napiera analoģijas, lai arī tajās acīmredzot piedalījās angļu matemātiķis Henrijs Brigss.

Lai arī pirmsākumi meklējami grieķu un islāmistu matemātikā, Napiers un citi autori vēlāk koncepcijai piešķīra būtībā pilnīgu formu. Sfēriskā trigonometrija ir svarīga astronomijas, ģeodēzijas un navigācijas aprēķiniem.

Trigonometrija aplūko attiecības starp sienu trigonometriskajām funkcijām un sfērisko daudzstūru leņķiem (precīzāk sfēriskiem trijstūriem), kas definēti kā lielu sfēru krustojošu loku virkne.

Spēlē

Atklāšana par visu Svētā Jāņa atklāsmi

Darbu ar nosaukumu Visas Svētā Jāņa atklāsmes atklāšana 1593. gadā uzrakstīja Džons Napiers, veltot to tieši Skotijas karalim Džeimsam VI. Ar šo darbu Napiers vairāk iesaistījās tā laika politiskajā un reliģiskajā dzīvē.

Šis bija Napiera pirmais darbs, kas noveda pie reputācijas Skotijā un kontinentā. Tas tika atkārtoti izdots vairāk nekā trīsdesmit reizes un tulkots vairākās valodās.

Šis darbs daļēji bija atbilde uz Spānijas karaļa Felipe II draudiem ar iejaukšanos Britu salās. Šī iemesla dēļ Napiers domāja, ka labākais veids, kā izvairīties no šī notikuma, būtu Skotijas reliģisko apstākļu maiņa, tāpēc viņa interese bija bijusi par pašu valsts karali.

Rabdoloģija

1617. gadā Edinburgā tika publicēts Džona Napiera traktāts latīņu valodā ar nosaukumu Rabdology. Grāmatā sniegts detalizēts ierīču apraksts, kas palīdz un atvieglo aritmētisko aprēķinu darbu.

Napiers savā darbā skaidro, ka pašas ierīces neizmanto logaritmus, bet ir instrumenti, lai samazinātu reizināšanu un dalīšanu dabiskajos skaitļos līdz vienkāršām saskaitīšanas un atņemšanas operācijām.

Otra ierīce, kas tika izskaidrota darbā, bija ziņojumu sistēma vai "nozīmju krātuve" tās tulkošanai latīņu valodā un sastāvēja no sloksņu komplekta, kas daudzkāršos skaitļus varēja reizināt vieglāk nekā kauli.

Lai izskaidrotu trešo ierīci, viņš izmantoja šaha galdiņu kā režģi un skaitītājus, kas pārvietojas uz tāfeles, lai veiktu bināro aritmētiku.

Napiera nodoms publicēt šo traktātu bija viņa izgudrojuma ražošanas motivācija, jo kaulus bija viegli izgatavot un izmantot. Tomēr laika rādītājs nekad netika izmantots, jo tika uzskatīts, ka tā ražošana ir pārāk sarežģīta.

Skaitļošanas ierīces Rabdoloģijā aizēnoja viņa darbs pie logaritmiem; tie izrādījās noderīgāki un plaši izmantojami. Neskatoties uz to, šīs ierīces ir Nafīra atjautīgo darbu piemēri.

Atsauces

1. Džons Napiers, Džozefs Frederiks Skots (nd). Ņemts no Britannica.com
2. Džons Napjērs, Wikipedia angļu valodā, (nd). Ņemts no wikipedia.org
3. Džons Napiers no St Andrews portāla universitātes, Skotija, (nd). Paņemts no grupas.dcs.st-and.ac.uk
4. Džons Napiers, slaveno zinātnieku portāls, (nd). Paņemts no famousscientists.org
5. Džons Napiers, filmas “Slavenie cilvēki” redaktors (nd). Ņemts no thefamouspeople.com