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约翰·纳皮尔(John Napier)- 传记,历史和发明

要点

  • 约翰·纳皮尔出生在苏格兰贵族家庭,他的早年生活大部分被神秘所笼罩。作为一名贵族,他需要管理自己的庄园,并试图改善田地的产量。
  • 他对天文学、政治和宗教都很感兴趣,将时间用于针对西班牙的战争仪器。
  • 约翰·纳皮尔还被认为发明了“对数”这个术语,并描述了小数点以及帕斯卡三角形。他还写了很多关于他兴趣的书籍。

约翰·纳皮尔

约翰·纳皮尔(约翰·纳皮尔经常在他的名字上签名为“jhone neper, merchiston的fear”,但后来我们也可以发现他的名字是napeir,nepair,nepeir,napare,naper,naipper,neperus等,napier的现代拼写肯定不会在纳皮尔的生命中使用!)出生于1550年2月1日,在爱丁堡附近的merchiston城堡(或者在那个时代通常被称为“塔楼”),他是苏格兰爵士阿奇博尔德·纳皮尔(1534-1608)的第一个孩子,他也是merchiston和edenbellie的第七代庄园主和男爵。

18世纪晚期的爱丁堡merchiston城堡

纳皮尔是当时最重要的苏格兰家族之一。第二代纳皮尔是国王家庭的掌控者和大使。第三代是国会议员,还有几位获得了爵士头衔的人。其中三人在战斗中阵亡(其中包括约翰·纳皮尔的祖父和曾祖父)。在15世纪期间,不少于3位纳皮尔担任过爱丁堡的市长。

阿奇博尔德·纳皮尔完全保持了他祖先的声誉和智慧。他学习了法律,并精通数学。1549年,年仅15岁的阿奇博尔德与贝斯维尔的珍妮特(1534-1563)结婚,她是国会议员弗朗西斯·贝斯维尔的女儿,也是奥克尼主教亚当·贝斯维尔的姐姐。接下来的一年,他的继承人约翰出生,然后还有两个孩子——弗朗西斯和珍妮特。

阿奇博尔德·纳皮尔是一名司法代表,并于1565年被封为爵士。在1560年代和1570年代的内战期间,经历了一些麻烦后,阿奇博尔德重新获得了宠爱,在1582年被任命为苏格兰“造币总监”,独自负责监督国内的矿山和矿产,这个职位他一直担任到他于1608年去世。这个家族还在lennox和menteith拥有庄园,还有gartness的住所。阿奇博尔德爵士一定非常富有,约翰从他那里继承了足够的财产以过上富裕的生活。

merchiston塔楼(城堡)(摘自1829年出版的书《现代雅典》)

在约翰出生前3年,也就是1547年,约翰的祖父亚历山大·纳皮尔在玛丽王后对抗英国的平基战斗中阵亡。后来,约翰·纳皮尔将他的大部分生活都花在试图不卷入席卷苏格兰的宗派之争上。

根据贵族成员的惯例,纳皮尔直到13岁才进入学校,一直在家里上课。1563年10月,他13岁时进入圣安德鲁斯大学(他的注册名是johannes neaper)。他的母亲安排他住在圣萨尔瓦多学院(见下方照片),这是该大学三个受赞助的学院社团中最古老的一个,为此还特别安排了学院校长约翰·拉瑟福德(1515-1577)亲自照顾他。拉瑟福德是一位有才华的学者,除了加强纳皮尔的反罗马观点外,还在学院教授的拉丁文和其他学科上给他打下了坚实的基础。纳皮尔很多年后写道,正是在圣安德鲁斯大学,他才开始对神学产生了浓厚的兴趣,但他在那里也学习了拉丁文和数学。

不幸的是,在1563年12月20日,纳皮尔刚进入圣安德鲁斯大学两个月后,他的母亲珍妮特去世,年仅29岁。之后,在1571年,阿奇博尔德爵士与表亲伊丽莎白·莫布雷结婚,并育有十个孩子:(爵士)亚历山大(劳里斯顿的亚历山大);阿奇博尔德(沃姆特的阿奇博尔德);沃尔特;威廉;苏珊娜;阿贝利娜;阿格尼丝;海伦;玛丽安;和伊丽莎白。

圣安德鲁斯大学圣萨尔瓦多学院,摄于1846年

关于约翰·纳皮尔早年的事迹我们所知甚少。我们所拥有的少数信息之一来自奥克尼主教写给阿奇博尔德·纳皮尔的一封信,当时约翰只有十一岁:

我请求您,先生,将您的儿子约翰送到学校去;去法国或佛兰德;因为他在家里学不好,也无法在这个最危险的世界中获得利益…他也许能在这个世界上得救,追求荣誉和利益,我毫不怀疑他会…

(让我们将奥克尼主教实际写的古苏格兰语翻译成英语):

我请求您,先生,将您的儿子约翰送到学校去;去法国或佛兰德;因为他在家里学不好,也无法在这个最危险的世界中获得利益-这样他就能在其中得救-他可以追求荣誉和利益,我毫不怀疑他会…

没有任何证据表明纳皮尔在哪个欧洲国家学习过(巴黎大学极有可能,他也可能在意大利、德国和低地国家待过一段时间),但当他在1571年回家时,他已经是一位精通希腊语的学者,并努力学习数学。

1571年,纳皮尔回到爱丁堡,发现他的父亲被女王一方关押在爱丁堡塔中,而梅奇斯顿的家被摄政王派占据,围攻该城市。次年,1572年,当梅奇斯顿城堡遭到爱丁堡城堡的炮火轰击时,纳皮尔在斯特灵郡的加特内斯的一个家族产业上寻求庇护。在1571年,他在梅奇斯顿安排了他与邻居地主詹姆斯·斯特灵(1554-1579,见下图)的女儿伊丽莎白·斯特灵的婚姻预备。这对夫妻在1572年末结婚。纳皮尔家族的大部分产业都转让给了约翰·纳皮尔,计划在加特内斯的庄园建造一座城堡。1574年,城堡建成后,纳皮尔和妻子搬到那里居住。

约翰·纳皮尔(梅奇斯顿第8代贵族)的第一任妻子伊丽莎白·斯特灵(1554-1579)

napier致力于经营他的庄园。他非常认真地对待这项任务,并且作为一位伟大的发明家,他将自己的技能应用于这些任务。他以科学的方式对待农业,并进行了实验,其中包括:

…利用普通盐改善和培育各种农田,以使其可以比苏格兰以往常用的堆肥方式更加丰富地生长各种草和谷物,并且成本更低。

napier的父亲对宗教事务非常感兴趣并且积极参与其中,而napier自己也不例外。由于他继承了财富,他不需要任何职业地位。他通过参与政治和宗教争议来忙碌自己。在那个时代,苏格兰的宗教和政治主要是天主教徒和新教徒之间的对立。napier是反天主教的,他的1593年的著作《圣约翰启示录的全面揭示》就证明了这一点。这部作品认为启示录中的敌基督其实就是现任教皇,并敦促苏格兰国王詹姆斯六世“清除他的王室、家族和宫廷中的所有天主教徒、无神论者和中立派”。这次攻击非常受欢迎,被翻译成多种语言并且出版了许多版本。napier一直认为,如果他的一生中获得了任何名声,那是因为这本书。

在《圣约翰启示录的全面揭示》出版之后,napier似乎开始致力于战争秘密武器的发明。有一份日期为1596年6月7日的文件,由napier签署,列出了他为了对抗预计的西班牙菲利普入侵而发明的装置。该文件名为“用于保卫这个岛屿,抵御外敌、上帝真理和宗教敌人的当今必需的秘密发明”,其中的发明包括:

  • 一个可以在任何距离燃烧敌船的镜子;

  • 一个可以摧毁弧线范围内一切的火炮;

  • 一个圆形金属战车,其乘员可以通过其上的小孔快速、轻松地移动,并进行射击。

有人声称这个火炮实际上在苏格兰的平原上进行了试验,并且取得了完全成功,许多羊和牛被摧毁了:)

mirifici logarithmorum canonis descriptio, ejusque uses, in utraque trigonometria; ut etiam in omni logistica mathematica, amplissimi, facillimi, expeditissimi explicatio. authore ac inventore ioanne nepero, barone merchistonii, &c., scoto. edinburgi, ex ofjicina andreae hart bibliopolae
rabdologiae, seu numerationis per virgulas libei duo: cum appendice de expeditissimo multiplicationis promptuario. quibus accessit & arithmeticae localis liber unus. authore & inventore ioanne nepero, barone merchistonii, &c., scoto. edinburgi, excudebat andreas hart
mirifici logarithmorum canonis constructio
descriptio
对数

作为一个精力充沛且好奇心旺盛的人,纳皮尔非常关注自己的土地,并努力改善他的庄园的运作。在爱丁堡地区,他因他为改善农作物和牲畜而建造的许多巧妙的机械而被广泛称为“奇妙的默奇斯顿”。他尝试使用肥料来改良土地,发明了一种从淹水的煤矿中排水的装置,并设计了更好的测量和调查土地的蝙蝠设备。

纳皮尔对天文学非常感兴趣,这导致他对数学的贡献——对数和纳皮尔骨骼。他不仅仅是一个仰望星空的人,他还参与了需要对非常大的数字进行漫长且耗时的计算的研究。一旦他想到可能有一种更好更简单的方法来进行大数计算,纳皮尔就专注于这个问题,并花费了二十年时间完善他的想法。

如果纳皮尔这样一个才智出众的人在他的同代人面前显得有些奇怪,那将是令人惊讶的,考虑到他所处的迷信时代,奇怪的故事开始流传开来。像约翰内斯·开普勒和他所有的同代人一样,纳皮尔相信占星术,他当然也对魔法的力量有一些信仰,因为有一份由他亲手写的文件存世,其中包含他与罗伯特·洛根的一份合同,洛根是一个脾气暴躁的男爵,他承诺通过自己的“策划和发明的一切技巧和才智,尽力搜索、试验和寻找”洛根位于fastcastle堡垒中被认为隐藏的财宝,并以此作为报酬获得发现的财宝的三分之一。

纳皮尔首次描述了小数点,使得可以进行计算而无需使用复杂的分数。他发现了后来被称为“帕斯卡三角形”的东西,并在帕斯卡出生之前就广泛使用了它。

爱丁堡,圣卡斯伯特教堂,纳皮尔的铭牌。

苏格兰最伟大的人之一——约翰·纳皮尔,于1617年4月3日去世,据说是因为长期受到山羊的困扰,被埋葬在爱丁堡西门外的圣卡斯伯特教堂(曾被称为西教堂)的墓地(地窖)里。

接下来…

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本文顶部的图片由苏格兰国家艺术馆提供,采用公共领域方式,通过维基共享资源发布。

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