约翰·纳皮尔(John Napier,1550年-1617年)是苏格兰的数学家和神学作家,以对数概念作为一种有助于计算的数学装置而闻名。
他还发明了所谓的“纳皮尔骨头”,该纳皮尔骨头通过分割并取平方根和立方根进行机械繁殖。另外,他经常在算术和数学中使用小数点。
由萨缪尔·弗里曼(Samuel Freeman)(1773-1857)雕刻,通过Wikimedia Commons
其他数学贡献是用于求解球形三角形的公式的助记符,以及为三角函数找到指数表达式。
另一方面,他对天文学和宗教有着浓厚的兴趣。实际上,他是一个坚定的新教徒。通过他题为《圣约翰启示录》的著作,他能够对天主教会坦率而毫不妥协,并影响了教会的当代政治行为。
由于西班牙的费利佩二世可能入侵苏格兰,纳皮尔设法干预了苏格兰宗教状况的变化。通过他的工作,纳皮尔不仅在苏格兰而且在西欧其他地区也赢得了声誉。
传
早些年
约翰·纳皮尔(John Napier)也叫纳皮尔·内珀(Napier Neper),他于1550年出生在苏格兰爱丁堡附近的默奇斯顿城堡。但是,没有确切的出生日期记录。
他是苏格兰地主阿奇博尔德·纳皮尔爵士(Sir Archibald Napier)的儿子,母亲是政治家的女儿珍妮特·鲍威尔(Janet Bothwell),法官是弗朗西斯·鲍威尔(Francis Bothwell),后者是后来成为Orknet主教的亚当·鲍威尔的姐姐。约翰·纳皮尔(John Napier)出生时,父亲只有16岁。
作为当时的贵族成员,他在13岁时接受了私人补习和正规教育课程,直到被送到圣安德鲁斯的圣萨尔瓦托学院。
但是,据信他从苏格兰大学退学,前往欧洲大陆继续他的学业。在那几年,它的许多活动都是未知的。
据信,他的叔叔亚当·鲍威尔(Adam Bothwell)给父亲写了一封信,建议他将他送到法国或佛兰德斯继续学业,这也许就是纳皮尔决定这样做的原因。
尽管不知道他如何获得数学训练,但可以相信,在他去欧洲大陆的旅途中,他已经做好了这方面的准备。您可能曾在巴黎大学学习,也曾在意大利和荷兰呆过。
家庭
1571年,纳皮尔(Napier)返回苏格兰,三年后才在21岁的加特尼斯(Gartness)买下一座城堡。他父亲家庭的大部分财产于1572年移交给他。
纳皮尔是开始安排婚姻的人,因此同年,他设法嫁给了斯特林氏族詹姆斯·斯特林的女儿16岁的伊丽莎白。
纳皮尔和伊丽莎白有两个孩子。然后在1574年,在Gartness期间,他致力于管理物业。此外,他以科学的方式研究农业并尝试了堆肥的改良。
他在业余时间从事数学研究,并积极参加新教徒。当时的宗教争议经常妨碍他的科学活动。
妻子伊丽莎白去世后,纳皮尔与艾格尼丝·奇斯霍尔姆(Agnes Chisholm)结婚,并与他再育有十个孩子。
教会与神学
在英国牧师克里斯托弗·古德曼(Christopher Goodman)的布道之下,他对教皇有了深刻的理解。此外,他还使用了《启示录》,以此来预言世界末日。
1593年,他发表了题为《圣约翰一切启示的发现》的著作。旨在影响当代政治事件的宗教著作。该文本被认为是苏格兰教会历史上最相关的作品之一。
另一方面,苏格兰的詹姆士六世希望继伊丽莎白一世之后登上英国王位,人们怀疑他曾寻求西班牙天主教菲利普二世的帮助来实现这一目标。
纳皮尔(Napier)是苏格兰教会大会的成员,因此他多次被任命向苏格兰国王发表有关教会福利的演讲。
1594年1月,纳皮尔给国王写了一封信,这封信是他对《圣约翰启示录》的奉献。从这个意义上说,他建议国王改革他的国家的普遍性,从他自己的房屋,家庭和法院开始,用这样的话:“对上帝教会的仇敌要伸张正义”。
数学著作
纳皮尔的大部分业余时间都用于数学研究,尤其是促进计算的方法。这些对数中最大的一个与其名称相关。
1594年,他开始研究对数,逐渐发展了他的计算系统。使用此方法,可以从显示固定数量幂作为底数的表格中快速确定根,乘积和系数。
纳皮尔(Napier)居住在加特尼斯(Gartness)时,对数的大部分工作似乎都已经完成。实际上,有参考文献指出,当他开始进行计算时,他家附近的磨坊的声音打扰了他的思想,使他无法专心。
最终,在1614年,他在题为《对数的奇妙表的描述》的文本中讨论了对数,他首先以拉丁文出版,后来以英文出版。
著名的英国数学家亨利·布里格斯(Henry Briggs)于1615年访问了纳皮尔(Napier),在一张经过修改的表格上一起工作,这使手工计算变得更快,更容易。通过这种方式,对数发现可以应用于各个领域,包括天文学和其他物理领域。
去年
父亲去世后,纳皮尔与家人搬到了爱丁堡的默奇斯汀城堡。他一直在那里呆到生命的最后一天。
1617年,他出版了他的最后一部著作《Rabdología》。在其中,他发现了一种创新的方法,该方法在一种流行的装置中被称为“纳皮尔骨头”,用小杆进行乘法和除法。
发表作品后,他于1617年4月4日去世,享年67岁。他在痛风的影响下死亡。一种由于体内尿酸过多而引起的关节炎。
除了数学和宗教兴趣外,人们相信纳皮尔经常被视为魔术师,并且涉足炼金术和法术世界。此外,据信他参与了寻宝活动。
会费
对数
对这一强大的数学发明的贡献包含在两篇论文中:1614年出版的对数奇妙典范的描述和死后两年出版的对数奇妙典范的构建。
纳皮尔是第一个从两个古希腊人创造这个词的人,分别是“ logos”(商标)和“ arithmos”(意为数字),它们共同构成了“对数”。
对于苏格兰人,对数旨在简化计算,尤其是乘法,例如天文学,动力学和其他物理领域中需要的那些。
对数将乘法转换为加法,除法转换为减法,从而简化了数学计算。
纳皮尔(Napier)是现在称为“自然对数”的创始人。该术语通常用于表示“自然对数”。
纳皮尔骨头
当今的许多数学家都意识到计算问题,并致力于减轻从业人员的计算负担。从这个意义上说,纳皮尔帮助计算。
苏格兰人成功发明了一种人工操作的数学人工制品(数字棒),人们通常将其称为“纳皮尔骨头”或“尼泊尔算盘”,它提供了有助于数学计算的机械方法。
来自Wikimedia Commons的Stephencdickson
该工件包含嵌入在条形图中的乘法表,因此可以将乘法减少为加法,再除以减法,从而使工作变得更容易。棒的最先进的用途甚至可以是提取平方根。
纳皮尔人工制品通常包括带有边缘的基板,人们将纳皮尔杆放在边缘上以执行倍增或除法。木板的左边缘分为9个正方形(数字从1到9)。
纳皮尔鱼竿由木头,金属或厚纸板条组成;另一方面,纳皮尔的骨头是三维的,横截面为正方形,每个骨头上刻有四个不同的杆。这种骨头的集合可以包括在箱子中。
球面三角法
约翰·纳皮尔(John Napier)还讨论了关于球三角学的定理,该定理后来被称为纳皮尔圆片规则。
Napier成功地将用于表达三角关系的方程式数量从10个减少到2个。纳皮尔的类比也归因于某些三角关系,尽管英国数学家亨利·布里格斯显然参加了这些关系。
尽管其起源来自希腊和伊斯兰数学,但纳皮尔和其他作者后来为该概念提供了基本完整的形式。球面三角法对于天文学,大地测量学和导航的计算很重要。
三角函数处理边的三角函数和球形多边形(更具体地是球形三角形)的角度之间的关系,球形多边形定义为球体上一系列大的相交圆。
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发现圣约翰的整个启示
约翰·纳皮尔(John Napier)于1593年撰写了题为《发现圣约翰的整个启示》的作品,直接献给了苏格兰国王詹姆斯六世。通过这项工作,纳皮尔更加参与了当时的政治和宗教生活。
这是纳皮尔(Napier)的第一项工作,从而在苏格兰和欧洲大陆赢得了声誉。它被重新发行了三十多次,并被翻译成多种语言。
这项工作部分是对西班牙不列颠诸王费利佩二世的威胁的回应。因此,纳皮尔认为避免发生这种情况的最佳方法是改变苏格兰的宗教状况,因此他的兴趣一直是该国国王。
犹太学
1617年,约翰·纳皮尔(John Napier)的拉丁专着《犹太学》发表在爱丁堡。本书对这些器件进行了详细描述,以帮助和促进算术计算的工作。
纳皮尔(Napier)在工作中解释说,设备本身并不使用对数,而是将自然数的乘法和除法简化为简单的加法和减法运算的工具。
作品中解释的第二种设备是一个消息系统或“含义存储库”,用于将其翻译成拉丁文,并且由一组条带组成,这些条带比骨头更容易乘以多位数字。
为了解释第三种设备,他使用棋盘作为网格,并在棋盘上移动计数器以执行二进制算术。
纳皮尔发表此论文的意图是制造他的发明的动力,因为骨头易于制造和使用。但是,从未使用过时间指示器,因为它认为制造起来太复杂了。
Rabdology中的计算设备因他对数的工作而黯然失色。事实证明,它们更加有用且广泛适用。尽管如此,这些设备还是纳皮尔(Napier)巧妙创造的例子。
参考文献
- 约翰·纳皮尔,约瑟夫·弗雷德里克·斯科特(nd)。取自Britannica.com
- John Napier,英语维基百科,(未分类)。摘自Wikipedia.org
- 约翰·纳皮尔(John Napier),苏格兰圣安德鲁斯大学(Portal University of St Andrews),苏格兰(nd)。取自groups.dcs.st-and.ac.uk
- 约翰·纳皮尔(John Napier),著名科学家门户网站,(第)。摘自Famousscientists.org
- 著名人物的编辑约翰·纳皮尔(nd)。取自thefamouspeople.com