Wenn die Sprache den Menschen gegeben wurde, um ihre Gedanken zu verbergen, dann war der Zweck der Geste, sie zu offenbaren.
John Napier von Merchiston, mit dem Spitznamen Marvellous Merchiston, war ein schottischer Landbesitzer, der als Mathematiker, Physiker und Astronom bekannt war. Er war der 8. Laird von Merchiston. Sein lateinisierter Name war Ioannes Neper.
John Napier ist am besten als der Entdecker der Logarithmen bekannt. Er erfand auch die sogenannten „Napier's bones" und machte die Verwendung des Dezimalpunkts in der Arithmetik und Mathematik verbreitet.
Napiers Geburtsort, Merchiston Tower in Edinburgh, ist heute Teil der Einrichtungen der Edinburgh Napier University. Napier starb an den Folgen der Gicht zu Hause auf Merchiston Castle und seine sterblichen Überreste wurden auf dem Kirchhof von St Giles begraben. Nach dem Verlust des Kirchhofs durch den Bau des Parliament House wurde er auf St Cuthbert's an der Westseite von Edinburgh in Erinnerung behalten.
Leben
Napiers Vater war Sir Archibald Napier von Merchiston Castle, und seine Mutter war Janet Bothwell, Tochter des Politikers und Richters Francis Bothwell und Schwester von Adam Bothwell, der Bischof von Orkney wurde. Archibald Napier war 16 Jahre alt, als John Napier geboren wurde.
Es gibt keine Aufzeichnungen über Napiers frühe Ausbildung, aber viele glauben, dass er in seiner frühen Kindheit privat unterrichtet wurde. Mit 13 Jahren wurde er in St Salvator's College, St Andrews eingeschrieben. Um die Zeit seiner Immatrikulation war die Qualität der von der Universität angebotenen Ausbildung schlecht, teilweise weil die Reformation Zwietracht zwischen Anhängern des alten Glaubens und einer wachsenden Zahl von Protestanten verursachte. Es gibt keine Aufzeichnungen, die zeigen, dass John Napier seine Ausbildung in St Andrews abschloss. Es wird angenommen, dass er Schottland verließ, um seine Ausbildung auf dem europäischen Festland fortzusetzen, nach dem Rat seines Onkels Adam Bothwell in einem Brief an John Napiers Vater vom 5. Dezember 1560, in dem er sagte: „Ich bitte Sie, Sir, John in die Schulen entweder nach Frankreich oder Flandern zu schicken, denn er kann zu Hause nichts Gutes lernen". Es ist nicht bekannt, welche Universität Napier in Europa besuchte, aber als er 1571 nach Schottland zurückkehrte, war er fließend in Griechisch, einer Sprache, die damals nicht häufig an europäischen Universitäten unterrichtet wurde. Es gibt auch keine Aufzeichnungen, die seine Einschreibung an den führenden Universitäten in Paris oder Genf während dieser Zeit belegen.
1571 kehrte Napier, 21 Jahre alt, nach Schottland zurück und kaufte 1574 ein Schloss in Gartness. Nach dem Tod seines Vaters 1608 zogen Napier und seine Familie auf Merchiston Castle in Edinburgh, wo er den Rest seines Lebens verbrachte. Er besaß auch ein Grundstück in Edinburgh in Borthwick's Close neben der Royal Mile.
Am 7. Juni 1596 schrieb Napier eine Abhandlung Secret inventions, profitable and necesary in these days for defence of this island. Er beschreibt zwei Arten von Brennspiegeln zur Verwendung gegen Schiffe in der Ferne, eine spezielle Art von Artilleriegeschoss und einen kugelsicheren Metallwagen.
Er starb im Alter von 67 Jahren.
Viele Mathematiker der Zeit waren sich der Probleme der Berechnung akut bewusst und widmeten sich der Aufgabe, Praktiker von der Berechnungslast zu befreien. Napier war berühmt für seine Geräte, um diese Berechnungsprobleme zu lösen. Er erfand ein wohlbekanntes mathematisches Artefakt, die ingeniösen Nummernstäbe, treffender als „Napier's bones" bekannt, die ein mechanisches Mittel zur Erleichterung von Berechnungen boten.
Darüber hinaus erkannte Napier das Potenzial der jüngsten Entwicklungen in der Mathematik, insbesondere der Prosthaphärese, Dezimalbrüche und symbolische Indexarithmetik, um das Problem der Reduzierung von Berechnungen anzugehen. Er würdigte, dass Praktiker, die mühsame Berechnungen durchführten, dies großenteils im Zusammenhang mit der Trigonometrie taten. Daher setzte Napier die logarithmische Relation nicht nur in einem trigonometrischen Kontext, um sie noch relevanter zu machen.
Fortschritte in der Mathematik
Sein Werk, Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio 1614, enthielt siebenundfünfzig Seiten Erläuterungen und neunzig Seiten Tabellen mit Zahlen bezüglich natürlicher Logarithmen, siehe Napierian logarithm. Das Buch enthält auch eine ausgezeichnete Diskussion von Theoremen in sphärischer Trigonometrie, üblicherweise als Napier's Rules of Circular Parts bekannt. Siehe auch Pentagramma mirificum.
Moderne englische Übersetzungen beider Bücher von Napier über Logarithmen und deren Beschreibung können im Internet gefunden werden, ebenso wie eine Diskussion von Napier's bones und Promptuary, einem anderen frühen Rechengerät.
Seine Erfindung der Logarithmen wurde schnell an Gresham College aufgegriffen, und der prominente englische Mathematiker Henry Briggs besuchte Napier 1615. Unter den Themen, die sie diskutierten, waren eine Neuskalierung von Napiers Logarithmen, bei der das Vorhandensein der mathematischen Konstante, die heute als e bekannt ist, genauer gesagt, e mal eine große Potenz von 10 auf eine ganze Zahl gerundet, eine praktische Schwierigkeit darstellte. Weder Napier noch Briggs entdeckten tatsächlich die Konstante e; diese Entdeckung wurde Jahrzehnte später von Jacob Bernoulli gemacht.
Napier delegierte Briggs die Berechnung einer überarbeiteten Tabelle. Der Berechnungsvorteil durch Logarithmen, das Inverse von Potenzierungen oder Exponentialschreibweise, war so groß, dass er Handberechnungen viel schneller machte. Der Weg zu späteren wissenschaftlichen Fortschritten in Astronomie, Dynamik und anderen Bereichen der Physik wurde eröffnet.
Napier leistete weitere Beiträge. Er verbesserte Simon Stevins Dezimalnotation. Gittervervielfältigung, die von Fibonacci verwendet wurde, wurde durch seine Einführung von Napier's bones, einem Multiplikationswerkzeug mit einem Satz von nummerierten Stangen, praktischer.
Napier arbeitete möglicherweise größtenteils isoliert, hatte aber Kontakt mit Tycho Brahe, der sich mit seinem Freund John Craig korrespondierte. Craig kündigte die Entdeckung der Logarithmen Brahe sicherlich in den 1590er Jahren an; der Name selbst kam später; es gibt eine Geschichte von Anthony à Wood, vielleicht nicht gut begründet, dass Napier einen Hinweis von Craig erhielt, dass Longomontanus, ein Anhänger von Brahe, in eine ähnliche Richtung arbeitete.
Es wurde gezeigt, dass Craig Notizen zu einer Methode von Paul Wittich hatte, die trigonometrische Identitäten nutzte, um eine Multiplikationsformel für die Sinusfunktion auf Additionen zu reduzieren.
Theologie
Napier hatte ein Interesse an der Offenbarung des Johannes, von seinen Studientagen in St Salvator's College, St Andrews. Unter dem Einfluss der Predigten von Christopher Goodman entwickelte er eine stark papstfeindliche Lesart, soweit er in einigen seiner Schriften sagte, dass der Papst der Antichrist sei.
Napier betrachtete A Plaine Discovery of the Whole Revelation of St. John 1593 als sein wichtigstes Werk. Es wurde auf Englisch geschrieben, anders als seine anderen Publikationen, um das breiteste Publikum zu erreichen und damit, nach Napier, „die Einfachen dieser Insel unterrichtet werden können". A Plaine Discovery verwendete mathematische Analyse der Offenbarung des Johannes, um das Datum der Apokalypse vorherzusagen. Napier identifizierte Ereignisse in chronologischer Reihenfolge, von denen er glaubte, dass sie Parallelen zu Ereignissen waren, die in der Offenbarung beschrieben sind, in dem Glauben, dass die Struktur der Offenbarung impliziert, dass die Prophezeiungen schrittweise erfüllt würden. In diesem Werk versetzte Napier die siebte Posaune auf 1541 und sagte voraus, dass das Ende der Welt entweder 1688 oder 1700 eintreten würde. Napier glaubte nicht, dass Menschen das wahre Datum der Apokalypse kennen konnten, behauptete aber, dass die Bibel so viele Hinweise auf das Ende enthielt, dass Gott wollte, dass die Kirche weiß, wann das Ende kommt.
In seiner Widmung der Plaine Discovery an James VI, datiert 29. Jan 1594, forderte Napier den König auf, „dass Gerechtigkeit gegen die Feinde von Gottes Kirche geübt wird", und riet dem König, „die universellen Missstände seines Landes zu reformieren, und zuerst bei seinem eigenen Haus, seiner Familie und seinem Hof zu beginnen." Der Band umfasst neun Seiten englischer Verse von Napier. Er war erfolgreich im In- und Ausland. 1600 produzierte Michiel Panneel eine niederländische Übersetzung, die eine zweite Auflage 1607 erreichte. 1602 erschien das Werk in La Rochelle in einer französischen Version, von Georges Thomson, überarbeitet von Napier, und das durchlief auch mehrere Ausgaben 1603, 1605 und 1607. Eine neue Ausgabe des englischen Originals wurde 1611 verlangt, als es vom Autor überarbeitet und korrigiert wurde und durch die Hinzufügung von With a resolution of certain doubts, moved by some well affected brethren. erweitert wurde; das erschien gleichzeitig in Edinburgh und London. Der Autor erklärte, dass er immer noch beabsichtigte, eine lateinische Ausgabe zu veröffentlichen, aber sie erschien nie. Eine deutsche Übersetzung, von Leo de Dromna, des ersten Teils von Napiers Werk erschien 1611 in Gera, und des Ganzen von Wolfgang Meyer in Frankfurt-am-Main 1615. Unter Napiers Anhängern war Matthew Cotterius Matthieu Cottière.
Das Okkulte
Neben seinen mathematischen und religiösen Interessen wurde Napier oft als Magier wahrgenommen und soll sich in Alchemie und Nekromantie betätigt haben. Es wurde gesagt, dass er mit einer schwarzen Spinne in einer kleinen Schachtel herumreiste, und dass sein schwarzer Hahn sein vertrauter Geist war.
Einige von Napiers Nachbarn beschuldigten ihn, ein Zauberer zu sein und im Bunde mit dem Teufel, in dem Glauben, dass all die Zeit, die er in seinem Studium verbrachte, dazu diente, die schwarze Kunst zu erlernen. Diese Gerüchte wurden von Napier nicht geholfen, als er seinen schwarzen Hahn benutzte, um einen Dieb zu fangen. Napier sagte seinen Dienern, in einen dunklen Raum zu gehen und den Hahn zu streicheln, der durch Bedeckung mit Ruß geschwärzt worden war, und behauptete, dass der Hahn krähen würde, wenn sie derjenige wären, der seinen Besitz gestohlen hätte. Als die Diener herauskamen, inspizierte Napier ihre Hände, um den Diener zu finden, der zu verängstigt war, den Hahn zu berühren.
Eine weitere Tat, von der berichtet wird, dass Napier sie vollbracht hat und die für die Einheimischen mystisch erschienen sein könnte, war, als Napier die Tauben von seinem Anwesen entfernte, da sie sein Getreide aßen. Napier fing die Tauben, indem er Getreide, das mit Alkohol angereichert war, auf dem Feld verstreute und dann die Tauben einfing, sobald sie zu betrunken waren, um wegzufliegen.
Ein Vertrag existiert immer noch für eine Schatzsuche, die zwischen Napier und Robert Logan von Restalrig geschlossen wurde. Napier sollte Fast Castle nach angeblich dort verstecktem Schatz durchsuchen, worin angegeben ist, dass Napier „größte Sorgfalt aufwenden sollte, um zu suchen und zu suchen, und durch alle Kunstfertigkeit und Erfindungsreichtum es zu finden oder sicherzustellen, dass dort nichts Solches gewesen ist." Dieser Vertrag wurde von Napier nie erfüllt, und es wurde kein Gold gefunden, als die Edinburgh Archaeological Field society die Burg zwischen 1971 und 1986 ausgegraben hatte.
Einfluss
Unter Napiers frühen Anhängern waren die Instrumentenmacher Edmund Gunter und John Speidell. Die Entwicklung von Logarithmen wird als der größte einzelne Faktor bei der allgemeinen Übernahme der Dezimalarithmetik angerechnet. Die Trissotetras 1645 von Thomas Urquhart baut auf Napiers Arbeit in der Trigonometrie auf.
Henry Briggs Mathematiker war ein früher Befürworter des Napierschen Logarithmus. Er berechnete später eine neue Tabelle von Logarithmen im Format der Basis 10.
Eponymen
Eine alternative Einheit zum Dezibel, die in der Elektrotechnik verwendet wird, das Neper, ist nach Napier benannt, ebenso wie Edinburgh Napier University in Edinburgh, Schottland.
Der Krater Neper auf dem Mond ist nach ihm benannt.
Der natürliche Logarithmus ist nach ihm im Französischen Logarithme Népérien und im Portugiesischen Logaritmos Neperianos benannt.
Die mathematische Konstante e ist nach ihm im Italienischen Numero di Nepero benannt.
Familie
1572 heiratete Napier die 16-jährige Elizabeth, Tochter von James Stirling, dem 4. Laird von Keir und Cadder. Sie bekamen zwei Kinder. Elizabeth starb 1579, und Napier heiratete dann Agnes Chisholm, mit der er zehn weitere Kinder bekam.
Napiers Schwiegervater, Sir James Chisholm von Cromlix, war einer von vielen, die von der Generalversammlung der presbyterianischen Partei nach der Spanish blanks plot exkommuniziert wurden. Napier saß in der Generalversammlung, die die Verschwörer exkommunizierte, und bat König James VI und I, die Strafe gegen die Verschwörer durchzusetzen, wurde aber letztendlich ignoriert, da der König glaubte, dass die Minister grausam handeln, und eine Politik der mehr Appeasement bevorzugte.
Sein Halbbruder durch die Wiederverheiratung seines Vaters war Alexander Napier, Lord Laurieston.
Verzeichnis der Werke
- 1593 A Plaine Discovery of the Whole Revelation of St. John
- 1614 Mirifici logarithmorum canonis descriptio Edward Wrights englische Übersetzung wurde 1616 veröffentlicht.
- 1617 Rabdologiæ seu Numerationis per Virgulas libri duo
- 1619 Mirifici logarithmorum canonis constructio vor der Descriptio geschrieben, aber posthum von seinem Sohn Robert veröffentlicht
- 1839 De arte logistica
