Ο John Napier (μια φωτογραφία του πορτρέτου του δημοσιεύεται αργότερα στο άρθρο) είναι Σκωτσέζος μαθηματικός, συγγραφέας και θεολόγος. Έγινε διάσημος για τη δημιουργία της έννοιας των λογαρίθμων ως μαθηματικού εργαλείου που βοηθά στους υπολογισμούς.
John Napier: βιογραφία
Γεννήθηκε το 1550 στο Κάστρο Merchiston, κοντά στο Εδιμβούργο (Σκωτία), από τον Sir Archibald Napier και την Janet Bothwell. Σε ηλικία 13 ετών, ο John μπήκε στο Πανεπιστήμιο του St. Andrews, αλλά η παραμονή του εκεί ήταν μάλλον βραχύβια και έμεινε χωρίς ανώτερη εκπαίδευση.
Για την πρώιμη ζωή του Napier, λίγα είναι γνωστά, αλλά πιστεύεται ότι ταξίδεψε στο εξωτερικό, όπως ήταν το έθιμο μεταξύ των απογόνων των σκωτσέζων ευγενών. Είναι γνωστό ότι μέχρι το 1571 είχε ήδη επιστρέψει στο σπίτι του και είχε περάσει το υπόλοιπο της ζωής του είτε στο Merchiston είτε στο Gartness. Την επόμενη χρονιά, ο John Napier παντρεύτηκε την Elizabeth Stirling, η οποία γέννησε έναν γιο και μια κόρη. Λίγα χρόνια μετά το θάνατο της συζύγου του το 1579, ο Νάπιερ παντρεύτηκε τη συγγενή της Άγκνες. Ο δεύτερος γάμος έφερε στο ζευγάρι δέκα παιδιά, κόρες και γιους εξίσου. Μετά τον θάνατο του πατέρα του Napier το 1608, αυτός και η οικογένειά του μετακόμισαν στο Κάστρο Merchiston στο Εδιμβούργο, όπου παρέμεινε μέχρι το τέλος των ημερών του.
Θεολογία και εφεύρεση
Η ζωή του Τζον Νάπιερ διαδραματίστηκε ανάμεσα σε έντονες θρησκευτικές διαμάχες. Παθιασμένος και ασυμβίβαστος προτεστάντης στις σχέσεις με τη Ρωμαϊκή Εκκλησία, δεν επιδίωκε χάρη και δεν ασχολήθηκε με τη φιλανθρωπία. Είναι γνωστό ότι ο βασιλιάς Ιάκωβος ΣΤ' της Σκωτίας ήλπιζε στην άνοδο της Ελισάβετ Α' στον αγγλικό θρόνο και υπήρχε η υποψία ότι ζήτησε τη βοήθεια του καθολικού Φίλιππου Β', βασιλιά της Ισπανίας, για να πετύχει αυτόν τον στόχο. Η γενική συνέλευση της εκκλησίας της Σκωτίας, με την οποία ο Νάπιερ συνδέθηκε στενά, ζήτησε από τον βασιλιά να πολεμήσει τους Καθολικούς και ο Ιωάννης έγινε τρεις φορές μέλος της επιτροπής που ανέφερε στον βασιλιά για την ευημερία της εκκλησίας και τον προέτρεψε να αποδοθεί δικαιοσύνη να γίνει ενάντια στους εχθρούς της εκκλησίας του Θεού.
Επιστολή στον Βασιλιά
Τον Ιανουάριο του 1594, ο John Napier έγραψε στον Βασιλιά της Σκωτίας στο οποίο διατύπωσε την "Απλή Εξήγηση της Ολόκληρης Αποκάλυψης του Αγίου Ιωάννη". Η εργασία, η οποία υποτίθεται ότι ήταν αυστηρά επιστημονική, υπολογίστηκε ότι θα είχε αντίκτυπο στα σύγχρονα γεγονότα. Σε αυτό, ο Napier έγραψε: «Η μεταμόρφωση της παγκόσμιας εμβέλειας της χώρας σας ας είναι το διαρκές μέλημα της Μεγαλειότητάς σας, και, πρώτα απ 'όλα, της Μεγαλειότητάς σας του σπιτιού, της οικογένειας και του δικαστηρίου σας, καθώς και η κάθαρσή τους από κάθε υποψία του παπισμού, του αθεϊσμού και της ουδετερότητας, για τα οποία η Αποκάλυψη προβλέπει ότι ο αριθμός τους θα αυξηθεί πολύ αυτές τις έσχατες ημέρες.»
Το κομμάτι είναι εξέχον στην εκκλησιαστική ιστορία της Σκωτίας.
Ανάπτυξη όπλων
Μετά τη δημοσίευση του «Απλούεξηγήσεις», φαίνεται να ασχολείται με τη δημιουργία μυστικών όπλων πολέμου. Η συλλογή χειρογράφων, που τώρα φυλάσσεται στο παλάτι Lambeth στο Λονδίνο, περιέχει ένα έγγραφο υπογεγραμμένο από τον John Napier. Αυτό που επινόησε ο Σκωτσέζος μαθηματικός είναι ξεκάθαρο από τη λίστα με τις διάφορες συσκευές που δημιουργήθηκαν από τη «χάρη του Θεού και το έργο των δασκάλων» για την προστασία της χώρας τους. Ανάμεσά τους υπάρχουν δύο τύποι εμπρηστικών καθρεφτών, μέρος ενός πυροβολικού και ένα μεταλλικό άρμα που μπορεί να πυροβολήσει μέσα από μικρές τρύπες.
Συμβολή στα μαθηματικά
Ο John Napier αφιέρωσε χρόνια της ζωής του στη μελέτη των μαθηματικών, ιδιαίτερα στη δημιουργία μεθόδων για τη διευκόλυνση των υπολογισμών, η πιο γνωστή από τις οποίες είναι η μέθοδος των λογαρίθμων, που σήμερα φέρει το όνομα του δημιουργού της. Άρχισε να εργάζεται πάνω σε αυτό, πιθανώς ήδη από το 1594, αναπτύσσοντας σταδιακά το υπολογιστικό του σύστημα, στο οποίο οι ρίζες, τα γινόμενα και τα πηλίκα αριθμών μπορούν να υπολογιστούν γρήγορα χρησιμοποιώντας πίνακες δυνάμεων ενός σταθερού αριθμού που χρησιμοποιείται ως βάση.
Η συμβολή του σε αυτό το ισχυρό μαθηματικό εργαλείο εκτίθεται σε δύο πραγματείες: Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio ("Περιγραφή των υπέροχων κανόνων των λογαρίθμων"), που δημοσιεύθηκε το 1614, καθώς και Mirifici Logarithmorum Canonis Constructio ("Δημιουργία του οι υπέροχοι κανόνες των λογαρίθμων»), που δημοσιεύτηκε δύο χρόνια μετά το θάνατο του συγγραφέα. Στην πρώτη εργασία, ο Σκωτσέζος μαθηματικός περιέγραψε τα βήματα που οδήγησαν στην εφεύρεσή του.
Απλοποιήστε τους υπολογισμούς
Οι λογάριθμοι πρέπει να έχουνγια την απλοποίηση των υπολογισμών, ιδίως του πολλαπλασιασμού, που ήταν απαραίτητος για την αστρονομία. Ο Napier ανακάλυψε ότι η βάση για αυτόν τον υπολογισμό ήταν η σχέση μεταξύ μιας αριθμητικής προόδου - μιας ακολουθίας αριθμών, καθένας από τους οποίους υπολογίζεται με μια γεωμετρική πρόοδο από την προηγούμενη πολλαπλασιάζοντάς την με έναν σταθερό παράγοντα μεγαλύτερο από 1 (για παράδειγμα, η ακολουθία 2, 4, 8, 16 …), ή λιγότερο από 1 (π.χ. 8, 4, 2, 1, 1/2…).
Στο Descriptio, εκτός από την περιγραφή της φύσης των λογαρίθμων, ο John Napier περιορίστηκε να απαριθμήσει το εύρος της χρήσης τους. Υποσχέθηκε να εξηγήσει τον τρόπο κατασκευής τους σε μεταγενέστερο έργο. Ήταν το Constructio, το οποίο αξίζει προσοχής για τη συστηματική χρήση της υποδιαστολής για να διαχωρίσει το κλασματικό μέρος των αριθμών από τον ακέραιο. Οι δεκαδικοί είχαν ήδη εισαχθεί από τον Φλαμανδό μηχανικό και μαθηματικό Simon Stevin το 1586, αλλά η σημείωση του ήταν δυσκίνητη. Είναι σύνηθες στο Constructio να χρησιμοποιείται μια τελεία ως διαχωριστικό. Ο Ελβετός μαθηματικός Just Bürgi εφηύρε ανεξάρτητα το δικό του σύστημα λογαρίθμων μεταξύ 1603 και 1611, το οποίο δημοσίευσε το 1620. Αλλά ο Napier εργάστηκε πάνω σε αυτούς πριν από τον Bürgi, και του δόθηκε προτεραιότητα λόγω της παλαιότερης ημερομηνίας δημοσίευσης το 1614.
Ραβδολογία και Τριγωνομετρία
Αν και η εφεύρεση των λογαρίθμων του John Napier ξεπερνά όλα τα άλλα έργα του, η συνεισφορά του στα μαθηματικά δεν περιορίστηκε σε αυτούς. Το 1617 δημοσίευσε το Rabdologiae, seu Numerationis per Virgulas Libri Duo ( Rabdology, or Two Books of Counting withsticks», 1667), όπου περιέγραψε τις αρχικές μεθόδους πολλαπλασιασμού και διαίρεσης με μικρές επιμήκεις ράβδους, χωρισμένες με εγκάρσιες γραμμές σε 9 τετράγωνα με αριθμούς τυπωμένους πάνω τους. Γνωστές ως ραβδιά Napier, αυτές οι συσκευές μέτρησης ήταν οι πρόδρομοι του κανόνα των διαφανειών.
Έκανε επίσης σημαντική συμβολή στη σφαιρική τριγωνομετρία, ιδίως μειώνοντας τον αριθμό των εξισώσεων που χρησιμοποιούνται για την έκφραση τριγωνομετρικών αναλογιών από δέκα σε δύο. Του αποδίδονται επίσης οι τριγωνομετρικοί τύποι της αναλογίας Napier, αλλά είναι πιθανό ότι στη σύνθεσή τους συμμετείχε και ο Άγγλος μαθηματικός Henry Briggs.
Ο John Napier πέθανε στις 4 Απριλίου 1617 στο Κάστρο Merchiston.
