Simon Stevin

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第六定义。整数要么是单位,要么是单位的复合倍数。

Simon Stevin,有时被称为Stevinus,是一位弗兰德斯数学家、物理学家和军事工程师。他在科学和工程的许多领域做出了各种贡献,包括理论和实践方面。他还将各种数学术语翻译成荷兰语,使其成为少数几种欧洲语言之一,其中数学一词wiskunde由wis和kunde组成,即"确定性知识",不是从希腊语借用而来,而是通过拉丁语的意译。他还用scheikunde"分离的艺术"替代了荷兰语中的chemie(化学),这是模仿wiskunde创造的。

传记

关于Stevin的生活知之甚少,我们所知的大部分是从其他记录事实推断出来的。确切的出生日期以及他去世的日期和地点都不确定。据推测他出生在布鲁日,因为他以Simon Stevinus Brugensis(意为"来自布鲁日的Simon Stevin")的名义在莱顿大学注册。他的名字通常写作Stevin,但有些关于他父亲的文件使用拼写Stevijn。这是16世纪荷兰语的常见拼写变化。Simon的母亲Cathelijne或Catelyne是来自伊珀尔一个富裕家族的女儿。她的父亲Hubert是布鲁日的poorter。Cathelijne后来嫁给了Joost Sayon,他从事地毯和丝绸贸易,是schuttersgilde Sint-Sebastiaan的成员。通过婚姻,Cathelijne成为一个加尔文主义者家族的成员,Simon很可能在加尔文主义信仰中长大。

由Eugène Simonis创作的Simon Stevin雕像,位于布鲁日的Simon Stevinplein

据信Stevin在相对富裕的环境中长大,并接受了良好的教育。他很可能在家乡的一所拉丁学校接受了教育。

Simon Stevin的旅行

Stevin在1571年离开布鲁日,似乎没有特定的目的地。Stevin很可能是加尔文主义者,因为天主教徒不太可能获得他后来与Orange王子Maurice所占据的信任职位。据推测,他离开布鲁日是为了逃脱西班牙统治者对新教徒的宗教迫害。根据他的著作"Wisconstighe Ghedaechtenissen"《数学回忆录》中的参考资料推断,他必定首先迁至安特卫普,在那里他开始了商人店员的职业。一些传记作者提到他在1571年至1577年间游历了普鲁士、波兰、丹麦、挪威、瑞典和北欧其他地区。可能他在更长的时间内完成了这些旅行。1577年Simon Stevin返回布鲁日,被布鲁日的议员任命为城市书记员,他从1577年至1581年担任此职。他在Brugse Vrije的Jan de Brune办公室工作,即布鲁日的castellany。

他为什么在1577年返回布鲁日并不清楚。这可能与当时的政治事件有关。布鲁日是激烈宗教冲突的场景。天主教徒和加尔文主义者轮流控制城市政府。他们通常相互对立,但有时会合作以抵制西班牙国王Philip II的命令。1576年颁布了某种程度的官方宗教宽容。这可以解释为什么Stevin在1577年返回布鲁日。后来加尔文主义者在许多弗兰德斯城市夺取权力,并监禁了天主教神职人员和支持西班牙统治者的世俗总督。1578年至1584年间,布鲁日由加尔文主义者统治。

Simon Stevin在荷兰

1581年Stevin离开了他的家乡布鲁日,搬到莱顿,在那里就读于拉丁学校。1583年2月16日,他以Simon Stevinus Brugensis(意为"来自布鲁日的Simon Stevin")的名义在莱顿大学注册,该大学由William the Silent在1575年创办。在这里他与William the Silent的次子和继承人Prince Maurice(Nassau伯爵)成为朋友。Stevin在该大学的注册表中列出至1590年,显然从未毕业。

Stevin雕像(细节)

在William the Silent被暗杀和Prince Maurice接任其父职位后,Stevin成为Prince Maurice的主要顾问和导师。Prince Maurice在许多场合向他征询意见,并让他担任公职——首先是所谓"waterstaet"(政府公共工程管理部门,特别是水资源管理部门)的主任,从1592年起,后来成为States-General军队的总后勤长。Prince Maurice还要求Stevin在莱顿大学内创办一所工程学校。

Stevin搬到海牙,1612年在那里买了一座房子。他在1610年或1614年结婚,有四个孩子。已知他在1620年在莱顿或海牙去世时留下了一个寡妇和两个孩子。

发现与发明

Stevin负责许多发现和发明。他是工程相关科学(如数学、物理和应用科学如水力工程和测量)发展和实际应用的先驱。直到20世纪中期,人们一直认为他发明了十进制分数,但研究人员后来发现十进制分数已经由中世纪伊斯兰学者al-Uqlidski在952年写的书中引入。此外,十进制分数的系统发展早于Stevin,在1427年由Al-Kashi撰写的《算术之钥》中给出。

由Simon Stevin为Orange的Prince Maurice设计的风力战车或陆地游艇(Zeilwagen)(Jacques de Gheyn的版画)。

他的同时代人最被他的所谓陆地游艇(一辆带帆的马车)的发明所震撼,其模型保存在Scheveningen直到1802年。马车本身早已丢失。大约在1600年左右,Stevin与Orange的Prince Maurice和其他26人一起在Scheveningen和Petten之间的海滩上使用了这辆马车。这辆马车完全由风力推动,其速度超过了马的速度。

水道管理

Stevin在waterstaet的工作涉及对闸门和溢流道的改进以控制洪水,这是水力工程练习。风车已经被用于抽水,但在《关于磨坊》中,他建议进行改进,包括轮应该缓慢移动以及改善齿轮啮合的更好系统等想法。这些改进使从polder抽水的风车效率提高了三倍。他在1586年获得了该项创新的专利。

科学哲学

Stevin的目标是带来第二个智慧时代,在这个时代人类将恢复其所有早期知识。他推断在这个时代使用的语言必定是荷兰语,因为,如他经验性地表明的那样,在这种语言中,可以用单音节词表示的概念比他比较过的任何欧洲语言都多。这是他用荷兰语写所有著作并让他人翻译它们的原因之一。另一个原因是他希望他的著作对那些没有掌握当时普遍的科学语言拉丁语的人实际有用。感谢Simon Stevin,荷兰语获得了其适当的科学词汇,例如"wiskunde""已知或确定事物的艺术"表示数学,"natuurkunde"表示物理学的"自然的艺术","scheikunde"表示化学的"分离的艺术","sterrenkunde"表示天文学的"星星的艺术","meetkunde"表示几何学的"测量的艺术"。

几何、物理和三角学

Stevin是第一个展示如何通过在平面上描绘其框架来模拟正多面体和半正多面体的人。他还区分了稳定和不稳定的平衡。

Stevin通过他的著作《De Driehouckhandel》对三角学做出了贡献。

在《第一本称重艺术的基本要素书》第二部分《关于命题》第41页,定理XI,命题XIX中,他使用一个包含均匀间隔的圆形质量的"花环"图表导出了斜面上力的平衡条件,这些质量静止在三角棱柱的平面上(见侧面的插图)。他得出结论,所需的权重与它们所靠的边的长度成正比,假设第三边是水平的,且权重的作用以类似的方式减少。隐含地,减少因子是三角形的高度除以边(边与水平面夹角的正弦)。这个概念的证明图表被称为"Stevinus的墓志铭"。正如E. J. Dijksterhuis所指出的,Stevin关于斜面平衡的证明可能因使用永动机来暗示反证法而有缺陷。Dijksterhuis说Stevin"直观地使用能量守恒原理...远早于它被明确表述"。

Stevin对斜面平衡规律的证明,被称为"Stevinus的墓志铭"。

他在Pierre Varignon之前展示了力的分解,这个之前没有被注意到,尽管它是力的组成规律的简单结果。

Stevin发现了流体静力学悖论,它表明液体中的压力与容器的形状和底面积无关,仅取决于其高度。

他还给出了容器侧面任何给定部分所受压力的测度。

他是第一个用月球的吸引力解释潮汐的人。

1586年,他证明了两个不同重量的物体以相同加速度下落。

音乐理论

西方关于十二次方根二的等温律的第一次提及出现在Simon Stevin的未完成手稿《Van de Spiegheling der singconst》约1605年,三百年后在1884年出版;但是,由于他计算的精度不足,他获得的许多弦长数字偏离正确值一两个单位。他似乎受到了意大利琵琶演奏家和音乐理论家Vincenzo Galilei(Galileo Galilei的父亲,曾是Gioseffo Zarlino的学生)著作的启发。

簿记

Stevin可能知道复式簿记,因为他年轻时曾是安特卫普的店员,无论是实际应用还是通过意大利作者如Luca Pacioli和Gerolamo Cardano的著作。然而,Stevin是第一个建议在国家财政中使用非人格账户的人。他为Prince Maurice付诸实践,并建议给了法国政治家Sully。

十进制分数

Stevin写了一本名为De Thiende"十位数的艺术"的35页小册子,1585年首次用荷兰语出版,并被翻译成法语为La Disme。英文翻译的完整标题是《十进制算术:教导如何通过四项普通算术原理(即加法、减法、乘法和除法)仅使用整数而不用分数进行所有计算》。小册子中涉及的概念包括单位分数和埃及分数。穆斯林数学家是第一个大规模使用小数而不是分数的人。Al-Kashi的《算术之钥》写于15世纪初,是小数系统应用于整数及其分数的刺激因素。但在Stevin之前,没有人确立了它们的日常使用。他认为这项创新非常重要,以至于宣布十进制货币、度量衡的普遍引入只是时间问题。

Van de Spiegheling der singconst。

他的记法相当复杂。分离整数和十进制分数的点似乎是Bartholomaeus Pitiscus的发明,在他的三角表1612中出现过,并被John Napier在他的对数论文1614年和1619年中接受。

Stevin在不同十次方的指数周围打印小圆圈。Stevin打算用这些圆形数字表示仅指数这一事实很清楚,因为他为代数量的幂使用了完全相同的符号。他没有避免分数指数;只是负指数没有出现在他的著作中。

Stevin写过其他科学主题——例如光学、地理、天文学——他的许多著作被W. Snellius(Willebrord Snell)翻译成拉丁语。他的作品有两个完整的法语版本,都在莱顿印刷,一个在1608年,另一个在1634年。

数学

Stevin写了他的Arithm

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