Изобретатель логарифмов Джон Непер

Джон Непер (фото см. ниже) – известный шотландский математик, 8-й лэрд Мерчистона. Является одним из создателей логарифмов. Первым опубликовал логарифмические таблицы. В статье будет описана краткая биография учёного.

Детство

Джон Непер родился в знатной семье в 1550 году. Его мать, Дженет Босуэлл, была дочерью члена Парламента 3-х сословий. А отец, сэр Арчибальд, являлся одной из самых значимых фигур в Шотландии XVI века. Согласно дворянским обычаям, родители отдали мальчика в школу лишь по достижении им 13-летнего возраста.

Когда образование Непера закончилось, он отправился в путешествие по Европе. О его жизни за пределами Англии почти ничего неизвестно. В Шотландию молодой человек вернулся в 1571 году.

Богословие

Так же как и отец, Джон Непер серьёзно интересовался вопросами религии. Являясь горячим противником католицизма, он принимал участие почти во всех религиозных и политических спорах своего времени. В значительной мере этому способствовали его хорошие финансовые возможности. На основе библейской Книги откровений Джон написал свою первую работу, где подробно интерпретировал пророчества святого Иоанна. Издание вышло в 1593 году. В «Простом объяснении толкований Иоанна» Непер обвинял Римскую церковь в несправедливости по отношению к собственной пастве.

Учёный написал книгу в математической форме, с разделением содержания на доказательства и теоремы. К примеру, в 26-й теореме папа Римский предстал перед читателями в качестве Антихриста. А в 32-й упоминаемая в книге Иоанна саранча означала арабов и турок. Сам же конец света, по расчётам Непера, должен был случиться между 1688 и 1700 годами. Издание имело несравненно больший успех, чем другие научные труды Джона. Появился ряд переводов в Германии. Потом книгу перевели и на французский (в протестантском городе Ла-Рошель было две публикации – в 1662 и 1665 годах). А после смерти героя данной статьи в Англии вышло ещё несколько изданий. Ну, а в истории шотландской церкви эта рукопись до сих пор занимает одно из самых почётных мест.

Вклад в математику

Помимо богословия, Джон Непер интересовался астрономией. Она и привела его к изучению математики. Всё свободное время молодой человек занимался исследованиями и составлением собственных способов проведения вычислений. Джон хотел облегчить работу астрономов. Немногие знают, что логарифм в современном виде впервые предложил именно Непер. Во время своих исследований он вывел упрощённый способ сложных цифровых расчётов. Также Джон обнаружил, что если ввести экспоненту, то операции деления и умножения больших чисел трансформируются в обычное сложение экспонент.

Со временем учёный разработал системы вычислений, в которых частные, произведения и корни можно легко определять по таблице, наглядно демонстрирующей возможности числа в основании логарифма. Открытие было представлено широким массам в 1614 году в виде книги «Описание удивительной таблицы логарифмов». Но в этом труде очень кратко перечислялись шаги, которые привели учёного к их созданию. Основные усилия автор направил на демонстрацию первых логарифмических таблиц. Если быть точным, то книга включала 56 страниц текста и 90 страниц таблиц. Там кратко описывались свойства логарифмов и их семизначные таблицы (тангенсов, косинусов и синусов для углов от 0 до 90°). Они не только нашли применение среди учёных и астрономов всего мира, но и проложили путь другим коллективным экспериментам. Одним из них стала разработка десятичной системы.

Мнемоническое правило Непера

В описанном выше труде Джон сформулировал принцип для демонстрации такого понятия, как логарифм. В мнемоническом правиле Непера две части равенства прологарифмированы. Очень наглядное и изящное математическое обоснование этого принципа дал Иоганн Ламберт. Помог ему в этом звездчатый пятиугольник. В 1765 году Ламберт подробно описал его в своей книге «Дополнения к применению математики». А позднее Карл Гаусс использовал звездчатый пятиугольник на сфере для обоснования этих же и других его свойств (вероятно, он не читал труд Иоганна). Немецкий математик дал ему иное название – «замечательная пентаграмма».

Вторая книга

В другой своей работе «Построение удивительной таблицы логарифмов» (издана посмертно) Джон Непер развил теорию десятичных дробей. Кстати, впервые её описал фламандский математик Симон Стевин. Непер предположил, что целую часть числа вполне возможно отделять от десятичной простой точкой. Это произвело фурор в Великобритании.

Использование логарифмов в сфере вычислений не только сделало проще ручные расчёты, но и открыло двери другим научным изобретениям в астрологии, физике, динамике и астрономии.

Прочая деятельность

Конечно, упомянутое выше открытие затмевает все другие работы учёного. Тем не менее он внёс существенный вклад и в такую дисциплину, как сферическая тригонометрия. Герой данной статьи придумал две формулы, известные как «формулы аналогии Непера». Они используются при решении сферических треугольников.

Ну и всем известно такое изобретение Джона Непера, как «Палочки». Учёный описал его в книге «Счёт на волшебных палочках». Что же это такое? «Палочки Непера» представляют собой механический калькулятор, с помощью которого можно выполнять ряд математических операций: деление, умножение, извлечение кубического и квадратного корней.

Личная жизнь

В 1572 году математик Джон Непер женился на Элизабет Стирлинг. Девушка была дочерью Джеймса Стирлинга, лорда Коддера и Кира в четвёртом поколении. Элизабет родила Джону двоих детей, но умерла в 1579 году. Вскоре вдовец женился снова. Избранницей учёного стала Агнес Чизхолм, родившая ему десятерых детей (5 сыновей и столько же дочерей).

Смерть и наследие

Изобретатель логарифмов Джон Непер скончался в 1617 году. Предположительной причиной стала подагра. Учёного похоронили в церкви св. Катберта в Эдинбурге. Непер внёс существенный вклад в развитие науки. Благодаря этому, его именем назвали единицу измерения в электротехнике (альтернатива децибелу) и университет, находящийся в столице Шотландии. А ещё на Луне существует кратер Непер.