John Napier (ein Foto seines Porträts wird später in diesem Artikel veröffentlicht) ist ein schottischer Mathematiker, Schriftsteller und Theologe. Er wurde berühmt, als er das Konzept der Logarithmen als mathematisches Werkzeug zur Hilfe bei Berechnungen entwickelte.
John Napier: Biografie
Geboren 1550 in Merchiston Castle, in der Nähe von Edinburgh (Schottland), als Sohn von Sir Archibald Napier und Janet Bothwell. Im Alter von 13 Jahren trat John in die University of St. Andrews ein, aber sein Aufenth alt dort war wahrscheinlich nur von kurzer Dauer, und er blieb ohne Hochschulbildung.
Über Napiers frühes Leben ist wenig bekannt, aber es wird angenommen, dass er ins Ausland gereist ist, wie es bei den Nachkommen des schottischen Adels üblich war. Es ist bekannt, dass er bereits 1571 nach Hause zurückgekehrt war und den Rest seines Lebens entweder in Merchiston oder in Gartness verbracht hatte. Im folgenden Jahr heiratete John Napier Elizabeth Stirling, die einen Sohn und eine Tochter zur Welt brachte. Einige Jahre nach dem Tod seiner Frau im Jahr 1579 heiratete Napier ihre Verwandte Agnes. Die zweite Ehe brachte dem Paar zehn Kinder, Töchter und Söhne zu gleichen Teilen. Nach dem Tod von Napiers Vater im Jahr 1608 zog er mit seiner Familie nach Merchiston Castle in Edinburgh, wo er bis zum Ende seiner Tage blieb.
Theologie und Erfindung
Das Leben von John Napier fand während akuter religiöser Auseinandersetzungen statt. Als leidenschaftlicher und kompromissloser Protestant in den Beziehungen zur römischen Kirche suchte er keine Gefälligkeiten und engagierte sich nicht für wohltätige Zwecke. Es ist bekannt, dass König James VI. von Schottland auf die Thronbesteigung von Elisabeth I. hoffte, und es wurde vermutet, dass er die Hilfe des Katholiken Philipp II., König von Spanien, suchte, um dieses Ziel zu erreichen. Die Generalversammlung der schottischen Kirche, mit der Napier eng verbunden war, forderte den König auf, gegen die Katholiken zu kämpfen, und John wurde dreimal Mitglied des Komitees, das dem König über das Wohl der Kirche Bericht erstattete und ihn dazu drängte, Gerechtigkeit zu üben gegen die Feinde der Kirche Gottes geschehen.
Brief an den König
Im Januar 1594 schrieb John Napier an den König von Schottland, in dem er seine "einfache Erklärung der ganzen Offenbarung des Heiligen Johannes" formulierte. Die Arbeit, die streng wissenschaftlich sein sollte, war darauf ausgelegt, Auswirkungen auf das Zeitgeschehen zu haben. Darin schrieb Napier: „Lassen Sie die Transformation der universellen Ungeheuerlichkeit Ihres Landes die ständige Sorge Ihrer Majestät sein, und zuallererst Ihrer Majestät Ihres eigenen Hauses, Ihrer Familie und Ihres Hofes, und reinigen Sie sie von allen Verdächtigungen von Papismus, Atheismus und Neutralität, von denen die Offenbarung voraussagt, dass ihre Zahl in diesen letzten Tagen stark zunehmen wird.“
Das Stück spielt eine herausragende Rolle in der schottischen Kirchengeschichte.
Waffenentwicklung
Nach der Veröffentlichung von „EinfachErklärungen , scheint er an der Herstellung geheimer Kriegswaffen beteiligt zu sein. Die Manuskriptsammlung, die jetzt im Lambeth Palace in London aufbewahrt wird, enthält ein von John Napier unterzeichnetes Dokument. Was der schottische Mathematiker erfunden hat, geht aus der Liste verschiedener Geräte hervor, die „durch die Gnade Gottes und das Werk der Meister“geschaffen wurden, um ihr Land zu schützen. Darunter sind zwei Arten von Brandspiegeln, ein Teil eines Artilleriegeschützes und ein Metallwagen, der durch kleine Löcher Schüsse abfeuern kann.
Beitrag zur Mathematik
John Napier widmete Jahre seines Lebens dem Studium der Mathematik, insbesondere der Entwicklung von Methoden zur Erleichterung von Berechnungen, von denen die berühmteste die Methode der Logarithmen ist, die heute den Namen ihres Schöpfers trägt. Wahrscheinlich schon 1594 begann er damit zu arbeiten und entwickelte schrittweise sein Rechensystem, in dem Wurzeln, Produkte und Quotienten von Zahlen schnell berechnet werden können, indem Potenztabellen einer festen Zahl als Basis verwendet werden.
Sein Beitrag zu diesem mächtigen mathematischen Werkzeug ist in zwei Abhandlungen niedergelegt: Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio ("Beschreibung der wunderbaren Logarithmenkanone"), veröffentlicht 1614, sowie Mirifici Logarithmorum Canonis Constructio ("Erschaffung von the wonderful canons of logarithms"), das zwei Jahre nach dem Tod des Autors veröffentlicht wurde. In der ersten Arbeit beschrieb der schottische Mathematiker die Schritte, die zu seiner Erfindung geführt haben.
Rechnungen vereinfachen
Logarithmen haben solltenum Berechnungen zu vereinfachen, insbesondere Multiplikationen, die für die Astronomie notwendig waren. Napier entdeckte, dass die Grundlage für diese Berechnung die Beziehung zwischen einer arithmetischen Folge war - einer Folge von Zahlen, von denen jede durch eine geometrische Folge aus der vorherigen berechnet wird, indem sie mit einem konstanten Faktor größer als 1 multipliziert wird (z 2, 4, 8, 16 …), oder weniger als 1 (z. B. 8, 4, 2, 1, 1/2…).
In Descriptio beschränkte sich John Napier neben der Beschreibung der Natur von Logarithmen darauf, den Umfang ihrer Verwendung aufzulisten. Er versprach, ihre Konstruktion in einer späteren Arbeit zu erklären. Es war Constructio, das wegen seiner systematischen Verwendung des Dezimalpunkts Aufmerksamkeit verdient, um den Bruchteil von Zahlen von der ganzen Zahl zu trennen. Dezimalzahlen wurden bereits 1586 von dem flämischen Ingenieur und Mathematiker Simon Stevin eingeführt, aber seine Notation war umständlich. In Constructio ist es üblich, einen Punkt als Trennzeichen zu verwenden. Der Schweizer Mathematiker Just Bürgi erfand unabhängig zwischen 1603 und 1611 ein eigenes Logarithmensystem, das er 1620 veröffentlichte. Napier arbeitete jedoch vor Bürgi daran, und ihm wurde aufgrund des früheren Veröffentlichungsdatums 1614 der Vorrang eingeräumt.
Rhabdologie und Trigonometrie
Obwohl John Napiers Erfindung der Logarithmen alle seine anderen Arbeiten in den Schatten stellt, war sein Beitrag zur Mathematik nicht auf sie beschränkt. 1617 veröffentlichte er seine Rabdologiae, seu Numerationis per Virgulas Libri Duo ("Rabdologie oder Zwei Bücher des Zählens mitSticks", 1667), in dem er die ursprünglichen Methoden der Multiplikation und Division durch kleine längliche Stäbchen beschrieb, die durch Querlinien in 9 Quadrate mit darauf gedruckten Zahlen unterteilt wurden. Diese als Napier-Stöcke bekannten Zählgeräte waren die Vorläufer des Rechenschiebers.
Er leistete auch wichtige Beiträge zur sphärischen Trigonometrie, insbesondere indem er die Anzahl der Gleichungen, die zum Ausdrücken trigonometrischer Verhältnisse verwendet werden, von zehn auf zwei reduzierte. Ihm werden auch die trigonometrischen Formeln der Napier-Analogie zugeschrieben, aber es ist wahrscheinlich, dass auch der englische Mathematiker Henry Briggs an ihrer Zusammenstellung beteiligt war.
John Napier starb am 4. April 1617 auf Merchiston Castle.
