Simon Stevin

A sexta Definição. Um número inteiro é uma unidade, ou uma multidão composta de unidades.

Simon Stevin, às vezes chamado Stevinus, foi um matemático, físico e engenheiro militar flamengo. Ele fez várias contribuições em muitas áreas da ciência e engenharia, tanto teóricas quanto práticas. Ele também traduziu vários termos matemáticos para o holandês, tornando-o uma das poucas línguas europeias em que a palavra para matemática, wiskunde wis e kunde, ou seja, "o conhecimento do que é certo", não era um empréstimo do grego, mas um decalque via latim. Ele também substituiu a palavra chemie, o holandês para química, por scheikunde "a arte de separar", feita em analogia com wiskunde.

Biografia

Muito pouco se sabe com certeza sobre a vida de Stevin e o que sabemos é na sua maioria inferido de outros fatos registrados. A data exata de nascimento e a data e local de sua morte são incertos. Assume-se que ele nasceu em Bruges, já que se matriculou na Universidade de Leiden sob o nome Simon Stevinus Brugensis, significando "Simon Stevin de Bruges". Seu nome é geralmente escrito como Stevin, mas alguns documentos sobre seu pai usam a ortografia Stevijn pronúncia. Esta é uma mudança de ortografia normal no holandês do século XVI. A mãe de Simon, Cathelijne ou Catelyne, era filha de uma família rica de Ypres. Seu pai Hubert era um poorter de Bruges. Cathelijne posteriormente casou-se com Joost Sayon, que estava envolvido no comércio de tapetes e seda e era membro da schuttersgilde Sint-Sebastiaan. Através de seu casamento, Cathelijne tornou-se membro de uma família de calvinistas e Simon provavelmente foi criado na fé calvinista.

Acredita-se que Stevin cresceu em um ambiente relativamente afluente e desfrutou de uma boa educação. Ele provavelmente foi educado em uma escola latina em sua cidade natal.

As viagens de Simon Stevin

Stevin deixou Bruges em 1571 aparentemente sem um destino particular. Stevin era muito provavelmente calvinista, já que um católico provavelmente não teria chegado à posição de confiança que mais tarde ocupou com Maurice, Príncipe de Orange. Assume-se que ele deixou Bruges para escapar da perseguição religiosa de protestantes pelos governantes espanhóis. Com base em referências em sua obra "Wisconstighe Ghedaechtenissen" Memórias Matemáticas, foi inferido que ele deve ter se mudado primeiro para Antuerpia, onde iniciou sua carreira como escrivão de comerciante. Alguns biógrafos mencionam que ele viajou para a Prússia, Polônia, Dinamarca, Noruega e Suécia e outras partes do norte da Europa, entre 1571 e 1577. É possível que ele tenha completado essas viagens durante um período mais longo. Em 1577, Simon Stevin retornou a Bruges e foi nomeado escrivão da cidade pelos aldermans de Bruges, função que ocupou de 1577 a 1581. Ele trabalhou no escritório de Jan de Brune do Brugse Vrije, o condado de Bruges.

Por que ele retornou a Bruges em 1577 não é claro. Pode estar relacionado aos eventos políticos daquele período. Bruges foi cena de intenso conflito religioso. Católicos e calvinistas alternadamente controlavam o governo da cidade. Eles geralmente se opunham uns aos outros, mas ocasionalmente colaboravam para contrariar as ordens do Rei Filipe II da Espanha. Em 1576, um certo nível de tolerância religiosa oficial foi decretado. Isso poderia explicar por que Stevin retornou a Bruges em 1577. Mais tarde, os calvinistas tomaram o poder em muitas cidades flamengas e encarcerou clérigos católicos e governadores seculares que apoiavam os governantes espanhóis. Entre 1578 e 1584, Bruges foi governada por calvinistas.

Simon Stevin nos Países Baixos

Em 1581, Stevin deixou sua nativa Bruges e se mudou para Leiden, onde frequentou a escola latina. Em 16 de fevereiro de 1583, ele se inscreveu, sob o nome Simon Stevinus Brugensis, significando "Simon Stevin de Bruges", na Universidade de Leiden, que havia sido fundada por William the Silent em 1575. Aqui ele se tornou amigo do segundo filho de William the Silent e herdeiro, o Príncipe Maurice, Conde de Nassau. Stevin está listado nos registros da Universidade até 1590 e aparentemente nunca se formou.

Após o assassinato de William the Silent e a assunção do cargo de seu pai pelo Príncipe Maurice, Stevin tornou-se o principal conselheiro e tutor do Príncipe Maurice. O Príncipe Maurice pediu seu conselho em muitas ocasiões e o fez funcionário público – primeiro diretor da chamada "waterstaet", a autoridade governamental para obras públicas, especialmente gestão de água a partir de 1592, e posteriormente quartel-mestre geral do exército dos Estados-Gerais. O Príncipe Maurice também pediu a Stevin para fundar uma escola de engenharia dentro da Universidade de Leiden.

Stevin se mudou para Haia, onde comprou uma casa em 1612. Ele se casou em 1610 ou 1614 e teve quatro filhos. Sabe-se que deixou uma viúva com dois filhos em sua morte em Leiden ou Haia em 1620.

• Estátua de Simon Stevin por Eugène Simonis, na Simon Stevinplein [nl] em Bruges
• Estátua de detalhe de Stevin
• Detalhe da estátua: Diagrama de plano inclinado
• Detalhe da estátua mostrando experimentos sobre equilíbrio hidrostático

Descobertas e invenções

Stevin é responsável por muitas descobertas e invenções. Ele foi um pioneiro no desenvolvimento e na aplicação prática de ciências relacionadas à engenharia, como matemática, física e ciências aplicadas como engenharia hidráulica e agrimensura. Acreditava-se que ele havia inventado as frações decimais até meados do século XX, mas pesquisadores descobriram posteriormente que as frações decimais já haviam sido introduzidas pelo sábio islâmico medieval al-Uqlidisi em um livro escrito em 952. Além disso, um desenvolvimento sistemático de frações decimais foi dado bem antes de Stevin no livro Miftah al-Hisab escrito em 1427 por Al-Kashi.

Seus contemporâneos foram mais impressionados por sua invenção de um chamado iate terrestre, um carro com velas, do qual um modelo foi preservado em Scheveningen até 1802. O próprio carro havia sido perdido muito tempo antes. Por volta do ano 1600, Stevin, com o Príncipe Maurice de Orange e vinte e seis outros, usou o carro na praia entre Scheveningen e Petten. O carro foi propelido unicamente pela força do vento e adquiriu uma velocidade que excedia a dos cavalos.

Gestão de vias navegáveis

O trabalho de Stevin na waterstaet envolvia melhorias nas comportas e vertedouros para controlar inundações, exercícios em engenharia hidráulica. Moinhos de vento já estavam em uso para bombear a água, mas em Van de Molens Sobre moinhos, ele sugeriu melhorias, incluindo ideias de que as rodas deveriam se mover lentamente com um sistema melhor de encaixe dos dentes da engrenagem. Essas melhorias triplicaram a eficiência dos moinhos de vento usados para bombear água dos polders. Ele recebeu uma patente sobre sua inovação em 1586.

Filosofia da ciência

O objetivo de Stevin era trazer uma segunda idade da sabedoria, na qual a humanidade teria recuperado todo o seu conhecimento anterior. Ele deduziu que a língua falada nesta época teria de ser holandesa, porque, como ele mostrou empiricamente, nessa língua, mais conceitos poderiam ser indicados com palavras monossílabas do que em qualquer uma das línguas europeias com as quais a havia comparado. Esta foi uma das razões pelas quais ele escreveu todas as suas obras em holandês e deixou a tradução delas para outros fazerem. A outra razão era que ele queria que suas obras fossem praticamente úteis para pessoas que não dominavam a língua científica comum da época, o latim. Graças a Simon Stevin, a língua holandesa ganhou seu vocabulário científico apropriado, como "wiskunde" "kunst van het gewisse of zekere" a arte do que é conhecido ou do que é certo para matemática, "natuurkunde" a "arte da natureza" para física, "scheikunde" a "arte de separação" para química, "sterrenkunde" a "arte das estrelas" para astronomia, "meetkunde" a "arte de medir" para geometria.

Geometria, física e trigonometria

Stevin foi o primeiro a mostrar como modelar poliedros regulares e semirregulares, delineando seus marcos em um plano. Ele também distinguiu equilíbrios estáveis de instáveis.

Stevin contribuiu para a trigonometria com seu livro, De Driehouckhandel.

No PRIMEIRO LIVRO DOS ELEMENTOS DA ARTE DE PESAR, A segunda parte: Das proposições, Página 41, Teorema XI, Proposição XIX, ele derivou a condição para o equilíbrio de forças em planos inclinados usando um diagrama com uma "coroa" contendo massas redondas espaçadas uniformemente repousando nos planos de um prisma triangular veja a ilustração ao lado. Ele concluiu que os pesos necessários eram proporcionais aos comprimentos dos lados em que repousavam, assumindo que o terceiro lado era horizontal e que o efeito de um peso era reduzido de maneira semelhante. É implícito que o fator de redução é a altura do triângulo dividida pelo lado o seno do ângulo do lado em relação à horizontal. O diagrama de prova deste conceito é conhecido como o "Epitáfio de Stevinus". Como observado por E. J. Dijksterhuis, a prova de Stevin do equilíbrio em um plano inclinado pode ser falha por usar movimento perpétuo para implicar um reductio ad absurdum. Dijksterhuis diz que Stevin "intuitivamente fez uso do princípio de conservação de energia... muito antes de ele ser formulado explicitamente.":54

Ele demonstrou a resolução de forças antes de Pierre Varignon, o que não havia sido observado anteriormente, mesmo sendo uma consequência simples da lei de sua composição.

Stevin descobriu o paradoxo hidrostático, que afirma que a pressão em um líquido é independente da forma do recipiente e da área da base, mas depende únicamente de sua altura.

Ele também deu a medida para a pressão em qualquer porção dada do lado de um recipiente.

Ele foi o primeiro a explicar as marés usando a atração da lua.

Em 1586, ele demonstrou que dois objetos de peso diferente caem com a mesma aceleração.

Teoria da música

A primeira menção do temperamento igual relacionada à décima segunda raiz de dois no Ocidente apareceu no manuscrito inacabado de Simon Stevin Van de Spiegheling der singconst ca 1605 publicado postumamente trezentos anos depois em 1884; no entanto, devido à precisão insuficiente de seu cálculo, muitos dos números para comprimento de corda que ele obteve estavam fora por uma ou duas unidades dos valores corretos. Ele parece ter sido inspirado pelos escritos do alaúde italiano e teórico musical Vincenzo Galilei pai de Galileo Galilei, um antigo aluno de Gioseffo Zarlino.

Contabilidade

A contabilidade por partidas dobradas pode ter sido conhecida por Stevin, já que ele era um escrivão em Antuerpia em seus anos mais jovens, seja praticamente ou através do meio das obras de autores italianos como Luca Pacioli e Gerolamo Cardano. No entanto, Stevin foi o primeiro a recomendar o uso de contas impessoais na economia nacional. Ele o colocou em prática para o Príncipe Maurice e o recomendou ao estadista francês Sully.

Frações decimais

Stevin escreveu um livreto de 35 páginas chamado De Thiende "a arte dos décimos", publicado pela primeira vez em holandês em 1585 e traduzido para o francês como La Disme. O título completo da tradução para o inglês era Aritmética Decimal: Ensinando como realizar todos os cálculos em tudo por números inteiros sem frações, pelos quatro princípios da aritmética comum: a saber, adição, subtração, multiplicação e divisão. Os conceitos referidos no livreto incluíram frações unitárias e frações egípcias. Os matemáticos muçulmanos foram os primeiros a utilizar decimais em vez de frações em larga escala. O livro de Al-Kashi, Chave da Aritmética, foi escrito no início do século XV e foi o estímulo para a aplicação sistemática de decimais a números inteiros e suas frações. Mas ninguém estabeleceu seu uso diário antes de Stevin. Ele sentiu que essa inovação era tão significativa que declarou que a introdução universal de moedas, medidas e pesos decimais seria apenas uma questão de tempo.

Sua notação é bastante desajeitada. O ponto separando os inteiros das frações decimais parece ser a invenção de Bartholomaeus Pitiscus, em cujas tabelas trigonométricas de 1612 ocorre e foi aceito por John Napier em seus trabalhos logarítmicos de 1614 e 1619.

Stevin imprimiu pequenos círculos ao redor dos expoentes das diferentes potências de um décimo. Que Stevin pretendia que esses numerais circulados denotassem meros expoentes fica claro pelo fato de que ele empregou o mesmo símbolo para potências de quantidades algébricas. Ele não evitou expoentes fracionários; apenas expoentes negativos não aparecem em seu trabalho.

Stevin escreveu sobre outros assuntos científicos – por exemplo, óptica, geografia, astronomia – e vários de seus escritos foram traduzidos para o latim por W. Snellius Willebrord Snell. Existem duas edições completas em francês de suas obras, ambas impressas em Leiden, uma em 1608, a outra em 1634.

Matemática

Stevin escreveu seu Arithm