Джон Непер: коротка біографія, роки життя. Що винайшов Джон Непер?

Джон Непер (фото його портрета розміщено далі в статті) — шотландський математик, письменник і богослов. Здобув популярність завдяки створенню концепції логарифмів як математичного апарату для допомоги в розрахунках.

Джон Непер: біографія

Народився 1550 року в Мерчистон-Касле, поблизу Единбурга (Шотландія), в родині сера Арчибальда Непера і Дженет Ботуелл. У віці 13 років Джон вступив до університету Сент-Андруса, але його перебування там, ймовірно, було короткочасним, і він залишився без вищої освіти.

Про раннє життя Непера мало відомо, але вважають, що він їздив за кордон, як було прийнято у нащадків шотландської знаті. Достовірно відомо, що до 1571 року він вже повернувся додому і провів все життя або в Мерчистоні, або в Гартнессі. Наступного року Джон Непер взяв собі в дружини Елізабет Стірлінг, яка народила сина і дочку. Через кілька років після смерті дружини в 1579 р. Непер одружився з її родичкою Агнес. Другий шлюб приніс подружній парі десятьох, дочок і синів порівну. Після смерті батька Непера 1608 року він і його сім’я переїхали в замок Мерчистон в Единбурзі, де залишався до кінця своїх днів.

Богослов «я і винахідництво

Життя Джона Непера проходило серед під час гострих релігійних чвар. Пристрасний і безкомпромісний протестант у відносинах з римською церквою, він не шукав милостей і не займався благодійністю. Добре відомо, що король Шотландії Джеймс VI сподівався на сходження Єлизавети I на англійський престол, і була підозра, що він шукав допомоги католика Філіпа II, короля Іспанії, щоб ця мета була досягнута. Спільний збір шотландської церкви, з якою Непер був тісно пов «язаний, просив короля боротися з католиками, і Джон тричі ставав членом комітету, який звітував королю про добробут церкви і переконував його в тому, що необхідно вчинити справедливість проти ворогів церкви Божої.

Лист королю

У січні 1594 року Джон Непер звернувся до короля Шотландії з листом, в якому було сформульовано його «Просте пояснення всього об» явлення святого Івана «. Робота, яка повинна була носити строго науковий характер, була розрахована на те, щоб вплинути на сучасні події. У ній Непер писав: «Нехай перетворення загальної жахливості вашої країни стане постійною турботою Вашої Величності, і, в першу чергу, Вашої Величності власного будинку, сімейства і суду, а також очищення їх від усіх підозр у папізмі, атеїзмі і нейтралітеті, про які це Одкровення пророкує, що число їх має значно зрости в ці останні дні».

Твір займає чільне місце в шотландській церковній історії.

Розробка зброї

Після публікації «Простого пояснення» він, схоже, зайнявся створенням таємних знарядь війни. Колекція рукописів, що тепер зберігається в Ламбетському палаці в Лондоні, містить документ, який підписав Джон Непер. Що винайшов шотландський математик зрозуміло з переліку різних пристроїв, створених «милістю Божою і працею майстрів» для захисту своєї країни. Серед них -два виду запальних дзеркал, частина артилерійського знаряддя і металева колісниця, з якої можна робити постріли через маленькі отвори.

Внесок у математику

Джон Непер роки життя присвятив вивченню математики, зокрема, створенню методів полегшення обчислень, найвідомішим з яких є метод логарифмів, який сьогодні носить ім’я його творця. Він почав працювати над ним, ймовірно, вже в 1594 році, поступово розробляючи свою обчислювальну систему, в якій коріння, твори і приватне від ділення чисел можна швидко обчислити за допомогою таблиць ступенів фіксованого числа, що використовується в якості основи.

Його внесок у цей потужний математичний інструмент викладено у двох трактатах: Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio («Опис чудових канонів логарифмів»), опублікованому в 1614 році, а також Mirifici Logarithmorum Canonis Constructio («Створення чудових канонів логарифмів»), який був надрукований через два роки після смерті автора. У першій роботі шотландський математик описав кроки, які призвели до його винаходу.

Спрощення обчислень

Логарифми повинні були спростити обчислення, зокрема множення, яке було необхідним для астрономії. Непер виявив, що основою для цього розрахунку були відносини між арифметичною прогресією — послідовністю чисел, кожне з яких обчислюється шляхом геометричної прогресії з попереднього множенням його на постійний коефіцієнт, що перевищує 1 (наприклад, послідовність 2, 4, 8, 16…), або менше 1 (наприклад, 8, 4, 2, 1, 1/2…).

У Descriptio, крім опису характеру логарифмів, Джон Непер обмежився перерахуванням сфери їх використання. Він пообіцяв пояснити спосіб їх побудови в більш пізній роботі. Нею була Constructio, яка заслуговує на увагу систематичним використанням десяткової точки для відокремлення дробової частини чисел від цілої. Десяткові дроби вже були представлені фламандським інженером і математиком Сімоном Стевіном у 1586 році, але його нотація була громіздкою. У Constructio часто зустрічається використання як роздільника точки. Швейцарський математик Юст Бюргі в 1603-1611 роках незалежно від шотландського математика винайшов власну систему логарифмів, яку опублікував в 1620 р. Але Непер працював над ними раніше Бюрги і пріоритет був відданий йому завдяки більш ранній даті публікації в 1614 році.

Рабдологія і тригонометрія

Хоча винахід Джоном Непером логарифмів затьмарює всі інші його роботи, ними його внесок у математику не обмежився. У 1617 році він опублікував свою Rabdologiae, seu Numerationis per Virgulas Libri Duo («Рабдологія, або Дві книги рахунку за допомогою паличок», 1667), в якій він описав оригінальні методи множення і ділення невеликими тривалими стрижнями, розділеними поперечними лініями на 9 квадратів з нанесеними на них цифрами. Ці пристосування для рахунку, відомі як палички Непера, були предтечею логарифмічної лінійки.

Він також зробив важливий внесок у сферичну тригонометрію, зокрема за рахунок зменшення кількості рівнянь, що використовуються для вираження тригонометричних відносин, з десяти до двох. Йому також приписують тригонометричні формули аналогії Непера, але цілком ймовірно, що англійський математик Генрі Бріггс також брав участь у їх складанні.

Помер Джон Непер 4 квітня 1617 року в Мерчистон-Касле.