Джон Непер (1550-1617)

1. Джон Непер

(1550-1617)

2. Биография

Подробности жизни учёного известны главным образом из книги
«Биография Джона Непера из Мерчистона, его родословная,
жизнь и время, с историей изобретения логарифмов»,
написанной его дальним потомком Марком Непером (1798—
1879).
6-й лэрд Александр Непер, дед учёного, погиб в трагической для
шотландцев битве при Пинки (1547 год), и замок перешёл к его
старшему сыну, 14-летнему Арчибальду (1534—1608). Спустя два года
Арчибальд Непер женился на Дженет Босуэлл, Их сын Джон Непер
появился на свет в 1550 году в родовом замке Мерчистон, который его
предки воздвигли в XV веке. Замок (строго говоря, башня) защищал
юго-западные окрестности Эдинбурга. После Джона в семье родились
ещё двое детей — младший сын Фрэнсис и дочь Дженет. Отец Арчибальд
был образованным человеком, хорошо знал латынь, с 1576 года
руководил финансами Шотландии (в должности «Мастер Монетного
двора»).
Мерчистон, родовой замок Джона Непера.

3.

В декабре 1563 года неожиданно умерла мать, Дженет Непер.
Отец решил отправить 13-летнего Джона в Сент-Эндрюсский
университет. Закончив обучение, Непер совершил
путешествие по Германии, Франции и (возможно) Италии.
Некоторые историки предполагают, что в ходе путешествия
Непер продолжал своё обучение, в частности, он мог общаться
с такими крупными учёными, как Симон Стевин, Франсуа Виет
и Михаэль Штифель.
Непер вернулся на родину в 1571 году, поселился в своем
родном замке и затем уже никогда не оставлял Шотландии. В
1572 году он женился на Элизабет Стирлинг, у них родились
сын Арчибальд и дочь Джоан. В 1579 году Элизабет умерла, и
Непер женился вторично на её троюродной сестре Агнес. Во
втором браке у него родились десять детей — пять сыновей и
пять дочерей.

4.

Как раз в этот период (1560 год) в Шотландии после ожесточённой
борьбы совершилась протестантская Реформация. Страна переживала
религиозный подъём, противостоя одновременно попыткам
католической реставрации и давлению соседней англиканской
церкви. Непер, искренне верующий пуританин, посвящал всё своё
время занятиям богословием, астрологией и связанными с последней
математическими расчётами. По его собственным словам,
истолкование библейских пророчеств всегда составляло главный
предмет его занятий, математика же служила для него только
отдыхом.
Тем не менее Непер вошёл в историю как изобретатель
замечательного вычислительного инструмента — логарифмов. Это
открытие вызвало гигантское облегчение труда вычислителя. Кроме
того, оно привело к появлению новой трансцендентной функции и
показало пример решения дифференциального уравнения. Лаплас
говорил, что Непер своим изобретением «продлил жизнь астрономов»,
упростив и ускорив их вычисления.

5.

В 1588 году Джон Непер был избран
делегатом шотландского парламента
(Генерального Собрания) от
эдинбургской пресвитерианской
общины.
В начале 1617 года Непер тяжело
заболел и 4 апреля скончался.

6. Память

В честь Джона Непера названы:
Кратер на Луне;
палочки Непера
астероид 7096 Непер (1992 год);
число e, иногда называемое «неперовым
числом».
логарифмическая безразмерная единица,
измеряющая отношение двух величин (см.
Непер);
университет в Эдинбурге (Эдинбургский
университет Нейпира).

7. Открытие Логарифмов

Потребность в сложных расчётах в XVI веке быстро росла. Значительная часть трудностей
была связана с умножением и делением многозначных чисел. В ходе тригонометрических
расчётов, Неперу пришла в голову идея: заменить трудоёмкое умножение на простое
сложение, сопоставив с помощью специальных таблиц геометрическую и арифметическую
прогрессии, при этом геометрическая будет исходной. Тогда и деление автоматически
заменяется на неизмеримо более простое и надёжное вычитание.
Можно с большой вероятностью предполагать, что Непер был знаком с книгой «Arithmetica
integra» Михаэля Штифеля, в которой нашла своё выражение идея логарифма: сопоставить
умножению в одной шкале (базовой) сложение в другой шкале (логарифмической). Штифель,
впрочем, не приложил серьёзных усилий для реализации своей идеи.
В 1614 году Непер опубликовал в Эдинбурге сочинение под названием «Описание
удивительной таблицы логарифмов». Там было краткое описание логарифмов и их свойств, а
также семизначные таблицы логарифмов синусов, косинусов и тангенсов для углов от 0° до
90°, с шагом 1'. Немного позже и независимо от Непера таблицу логарифмов опубликовал
швейцарский математик Йост Бюрги, однако таблицы Непера были практичнее и удобнее в
пользовании.

8.

В предисловии к этой книге Непер писал:
Убедившись в том, что нет ничего другого… что вызывало бы бо́льшие
трудности в математической практике, а также мешало и досаждало бы
вычислителям, чем умножение, деление, извлечение квадратных и
кубических корней, каковые операции помимо утомительной траты
времени являются основным источником многочисленных ошибок, я
начал размышлять над тем, каким надёжным и лёгким способом я мог бы
устранить эти препятствия. И, обдумывая различные средства,
пригодные для достижения этой цели, я, наконец, нашёл замечательные
короткие правила, которыми можно будет пользоваться в дальнейшем.
Среди всех этих правил нет более полезных, чем те, что… исключают из
вычислений числа, которые должны быть перемножены, разделены или
превращены в корни, и на их месте ставят другие числа, с помощью
которых все вычисления выполняются только сложением, вычитанием
или делением на два или три.

9.

Сочинение Непера разделено на 2 книги,
из которых первая посвящена логарифмам,
а вторая — плоской и сферической
тригонометрии, причём вторая часть
одновременно служит практическим
пособием по первой.
Понятия функции тогда ещё не было, и
Непер определил логарифм
кинематически, сопоставив равномерное и
логарифмически-замедленное движение.

10.

В 1615 году Непера посетил оксфордский профессор математики Генри
Бригс. Непер уже был болен, поэтому не смог усовершенствовать свои
таблицы, однако дал Бригсу рекомендации видоизменить определение
логарифма, приблизив его к современному. Бригс опубликовал свои
таблицы в год смерти Непера (1617). Они уже включали десятичные, а не
натуральные, логарифмы, и не только синусов, но и самих чисел (от 1 до
1000, с 14 знаками). Логарифм единицы теперь, как положено, был равен
нулю. Но и в таблицах Бригса обнаружились ошибки. Первое
безошибочное издание на основе таблиц Георга Веги появилось только в
1857 году в Берлине (таблицы Бремикера).
В 1620-е годы Эдмунд Уингейт и Уильям Отред изобрели первую
логарифмическую линейку, до появления карманных калькуляторов —
незаменимый инструмент инженера.
Современное определение логарифмирования — как операции, обратной
возведению в степень — впервые появилось у Валлиса и Иоганна
Бернулли, а окончательно было узаконено Эйлером в XVIII веке. Эйлеру
принадлежит и заслуга распространения логарифмической функции на
комплексную область.

11. Другие области деятельности

Помимо математики, Непер занимался
астрономией, астрологией и богословием. Его
толкование Апокалипсиса: «Простое объяснение
всех откровений св. Иоанна» вышло в Эдинбурге, в
1593 году.
Оно написано в математической форме, то есть с
разделением содержания на теоремы и
доказательства.
Книга имела несравненно больший успех, чем все
научные произведения автора. Появилось
несколько её переводов в Германии, а
французский, изданный в протестантской тогда
Ла-Рошели, выдержал два издания (в 1662-м и
1665-м годах). В Англии после смерти Непера
вышло ещё несколько изданий этой работы.

12.

Спасибо за внимание !