John Napier (zdjęcie jego portretu znajduje się w dalszej części artykułu) jest szkockim matematykiem, pisarzem i teologiem. Zasłynął stworzeniem pojęcia logarytmów jako narzędzia matematycznego pomagającego w obliczeniach.
John Napier: biografia
Urodzony w 1550 roku w zamku Merchiston, niedaleko Edynburga (Szkocja), jako syn Sir Archibalda Napiera i Janet Bothwell. W wieku 13 lat John wstąpił na Uniwersytet St. Andrews, ale jego pobyt tam był prawdopodobnie krótkotrwały i został bez wyższego wykształcenia.
Niewiele wiadomo o wczesnym życiu Napiera, ale uważa się, że podróżował za granicę, jak to było w zwyczaju wśród potomstwa szkockiej szlachty. Wiadomo, że w 1571 roku wrócił już do domu i resztę życia spędził albo w Merchiston, albo w Gartness. W następnym roku John Napier poślubił Elizabeth Stirling, która urodziła syna i córkę. Kilka lat po śmierci żony w 1579 r. Napier poślubił jej krewną Agnieszkę. Drugie małżeństwo przyniosło parze dziesięcioro dzieci, córek i synów. Po śmierci ojca Napiera w 1608 roku wraz z rodziną przeniósł się do zamku Merchiston w Edynburgu, gdzie pozostał do końca swoich dni.
Teologia i inwencja
Życie Johna Napiera miało miejsce podczas ostrych konfliktów religijnych. Namiętny i bezkompromisowy protestant w stosunkach z Kościołem rzymskim, nie zabiegał o łaski i nie angażował się w działalność charytatywną. Powszechnie wiadomo, że król Szkocji Jakub VI liczył na wstąpienie Elżbiety I na tron angielski i podejrzewano, że w osiągnięciu tego celu szukał pomocy u katolickiego króla Hiszpanii Filipa II. Walne zgromadzenie kościoła szkockiego, z którym Napier był blisko związany, wezwało króla do walki z katolikami, a Jan trzykrotnie został członkiem komitetu, który donosił królowi o dobru Kościoła i wezwał go, by sprawiedliwość powinna być zrobione przeciwko wrogom Kościoła Bożego.
List do króla
W styczniu 1594 r. John Napier napisał do króla Szkocji, w którym sformułował „Proste wyjaśnienie całego objawienia św. Jana”. Praca, która miała być ściśle naukowa, została obliczona na wpływ na współczesne wydarzenia. Napier napisał w nim: „Niech przemiana powszechnego ogromu waszego kraju będzie stałą troską Waszej Wysokości, a przede wszystkim Waszej Wysokości własnego domu, rodziny i dworu, a także oczyszczenia ich z wszelkich podejrzeń papizmu, ateizmu i neutralności, których to Apokalipsa przewiduje, że ich liczba znacznie wzrośnie w tych ostatnich dniach.”
Utwór jest widoczny w szkockiej historii kościelnej.
Rozwój broni
Po publikacji „Simplewyjaśnień”, wydaje się być zaangażowany w tworzenie tajnych broni wojennych. Zbiór rękopisów, przechowywany obecnie w Lambeth Palace w Londynie, zawiera dokument podpisany przez Johna Napiera. To, co wynalazł szkocki matematyk, jasno wynika z listy różnych środków stworzonych „łaską Boga i dziełem mistrzów”, aby chronić swój kraj. Wśród nich są dwa rodzaje luster zapalających, część działa artyleryjskiego i metalowy rydwan, który może strzelać przez małe otwory.
Wkład w matematykę
John Napier poświęcił lata swojego życia na studiowanie matematyki, w szczególności na tworzenie metod ułatwiających obliczenia, z których najsłynniejszą jest metoda logarytmów, która dziś nosi imię jej twórcy. Zaczął nad tym pracować, prawdopodobnie już w 1594 roku, stopniowo rozwijając swój system obliczeniowy, w którym pierwiastki, iloczyny i ilorazy liczb można szybko obliczyć przy użyciu tabel potęgowych stałej liczby jako podstawy.
Jego wkład w to potężne narzędzie matematyczne jest przedstawiony w dwóch traktatach: Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio („Opis cudownych kanonów logarytmów”), opublikowanym w 1614 roku, a także Mirifici Logarithmorum Canonis Constructio („Stworzenie cudowne kanony logarytmów”), która ukazała się dwa lata po śmierci autora. W pierwszym artykule szkocki matematyk opisał kroki, które doprowadziły do jego wynalazku.
Uprość obliczenia
logarytmy powinny miećuprościć obliczenia, w szczególności mnożenie, które było niezbędne w astronomii. Napier odkrył, że podstawą tego obliczenia jest związek między postępem arytmetycznym - ciągiem liczb, z których każda jest obliczana przez postęp geometryczny z poprzedniego, mnożąc go przez stały czynnik większy niż 1 (na przykład ciąg 2, 4, 8, 16…) lub mniej 1 (np. 8, 4, 2, 1, 1/2…).
W Descriptio, oprócz opisania natury logarytmów, John Napier ograniczył się do podania zakresu ich użycia. Obiecał wyjaśnić sposób ich konstrukcji w późniejszej pracy. Na uwagę zasługuje Constructio ze względu na systematyczne stosowanie kropki dziesiętnej do oddzielenia części ułamkowej liczb od liczby całkowitej. Ułamki dziesiętne zostały już wprowadzone przez flamandzkiego inżyniera i matematyka Simona Stevina w 1586 roku, ale jego zapis był niewygodny. W Constructio często używa się kropki jako separatora. Szwajcarski matematyk Just Bürgi niezależnie wymyślił własny system logarytmów w latach 1603-1611, który opublikował w 1620 roku. Ale Napier pracował nad nimi przed Bürgim i otrzymał pierwszeństwo ze względu na wcześniejszą datę publikacji w 1614 roku.
Rhabdologia i trygonometria
Chociaż wynalazek logarytmów Johna Napiera przyćmiewa wszystkie inne jego prace, jego wkład w matematykę nie ograniczał się do nich. W 1617 opublikował swoją Rabdologiae, seu Numerationis per Virgulas Libri Duo („Rabdologia, czyli dwie księgi liczenia zpatyczków”, 1667), w której opisał oryginalne metody mnożenia i dzielenia małymi podłużnymi prętami, podzielonymi poprzecznymi liniami na 9 kwadratów z nadrukowanymi liczbami. Te urządzenia liczące, znane jako pałeczki Napiera, były prekursorami suwaka logarytmicznego.
Wniósł również ważny wkład w trygonometrię sferyczną, w szczególności zmniejszając liczbę równań używanych do wyrażania stosunków trygonometrycznych z dziesięciu do dwóch. Przypisuje się mu również trygonometryczne formuły analogii Napiera, ale jest prawdopodobne, że w ich kompilację był również zaangażowany angielski matematyk Henry Briggs.
John Napier zmarł 4 kwietnia 1617 w zamku Merchiston.
