stringtranslate.com

Саймон Стевин

Саймон Стевин ( голландский: [ˈsimɔn steːˈvɪn] ; 1548–1620), иногда называемый Стевинусом , был фламандским математиком , учёным и теоретиком музыки . [1] Он внес различные вклады во многие области науки и техники , как теоретические, так и практические. Он также перевел различные математические термины на голландский язык , сделав его одним из немногих европейских языков, в котором слово, обозначающее математику , вискунде ( wis и kunde , т. е. «знание того, что достоверно»), было не заимствованным из греческого языка , а заимствованным. калька через латынь . Он также заменил слово chemie , что по-голландски означает химия, на scheikunde («искусство разделения»), сделанное по аналогии с wiskunde .

биография

О жизни Саймона Стевина достоверно известно очень мало, и то, что мы знаем, в основном выведено из других зафиксированных фактов. [2] Точная дата рождения, а также дата и место его смерти неизвестны. Предполагается, что он родился в Брюгге , поскольку поступил в Лейденский университет под именем Саймон Стевинус Брюгенсис (что означает «Саймон Стевин из Брюгге»). Его имя обычно пишется как Стевин, но в некоторых документах, касающихся его отца, используется написание Стевин (произношение [ˈste:vεɪn]); это было обычное изменение правописания в голландском языке 16 века. [3] Мать Саймона Стевина, Кателин (или Кейтлин), была дочерью богатой семьи из Ипра ; ее отец Хуберт был бедняком из Брюгге. Позже Кателин выйдет замуж за Йоста Сайона, который занимался торговлей коврами и шелком и был членом schuttersgilde Синт -Себастьян. Благодаря замужеству Кателийна стала членом семьи кальвинистов ; Считается, что Симон Стевин, вероятно, был воспитан в кальвинистской вере. [4]

Считается, что Стевин вырос в относительно богатой среде и получил хорошее образование. Вероятно, он получил образование в латинской школе в своем родном городе. [5]

Путешествия Саймона Стевина

Стевин покинул Брюгге в 1571 году, очевидно, не имея конкретного пункта назначения. Стевин, скорее всего, был кальвинистом, поскольку католик, скорее всего, не поднялся бы до доверенного положения, которое он позже занял у Мориса, принца Оранского . Предполагается, что он покинул Брюгге, спасаясь от религиозных преследований протестантов со стороны испанских правителей. На основании ссылок в его работе «Wisconstighe Ghedaechtenissen» («Математические мемуары») был сделан вывод, что он, должно быть, сначала переехал в Антверпен, где начал свою карьеру в качестве торгового клерка . [6] Некоторые биографы упоминают, что между 1571 и 1577 годами он путешествовал по Пруссии , Польше , Дании , Норвегии , Швеции и другим частям Северной Европы . Вполне возможно, что эти путешествия он совершал в течение более длительного периода времени. В 1577 году Симон Стевин вернулся в Брюгге и был назначен городским клерком олдерменами Брюгге , эту должность он занимал с 1577 по 1581 год. Он работал в офисе Яна де Брюне в Брюгге Врие , замке Брюгге.

Почему он вернулся в Брюгге в 1577 году, неясно. Возможно, это было связано с политическими событиями того периода. Брюгге был ареной ожесточенного религиозного конфликта. Католики и кальвинисты попеременно контролировали правительство города. Обычно они противостояли друг другу, но иногда сотрудничали, чтобы противодействовать диктату короля Испании Филиппа II . В 1576 году был установлен определенный уровень официальной религиозной терпимости. Это могло объяснить, почему Стевин вернулся в Брюгге в 1577 году. Позже кальвинисты захватили власть во многих фламандских городах и заключили в тюрьмы католических священнослужителей и светских губернаторов, поддерживающих испанских правителей. Между 1578 и 1584 годами Брюгге находился под властью кальвинистов.

Саймон Стевин в Нидерландах

В 1581 году Стевин снова покинул родной Брюгге и переехал в Лейден , где посещал латинскую школу. [5] 16 февраля 1583 года он поступил под именем Саймон Стевинус Бругенсис (что означает «Саймон Стевин из Брюгге») в Лейденский университет , который был основан Вильгельмом Безмолвным в 1575 году. Здесь он подружился со вторым сыном Вильгельма Безмолвного и наследник принца Морис , граф Нассау. [4] Стевин числится в реестрах университета до 1590 года и, очевидно, так и не окончил его.

После убийства Вильгельма Молчаливого и вступления принца Мориса на пост отца Стевин стал главным советником и наставником принца Мориса. Принц Морис много раз спрашивал его совета и назначил его государственным служащим – сначала директором так называемого «waterstaet» [7] (правительственного органа по общественным работам , особенно водному хозяйству) с 1592 года, а затем генеральным квартирмейстером. армии Генеральных штатов. [8] Принц Морис также попросил Стевина основать инженерную школу при Лейденском университете.

Стевин переехал в Гаагу , где купил дом в 1612 году. Он женился в 1610 или 1614 году и имел четверых детей. Известно, что после своей смерти в Лейдене или Гааге в 1620 году он остался вдовой с двумя детьми .[4]

Открытия и изобретения

Ветряная колесница или сухопутная яхта (Zeilwagen), спроектированная Саймоном Стевином для принца Мориса Оранского (гравюра Жака де Гейна).

Стевину принадлежит множество открытий и изобретений. Стевин написал множество бестселлеров и был пионером в развитии и практическом применении (связанных с инженерией) наук, таких как математика , физика и прикладные науки, такие как гидротехника и геодезия . Считалось, что он изобрел десятичные дроби до середины 20-го века, когда исследователи обнаружили, что десятичные дроби были ранее введены средневековым исламским ученым аль-Уклидиси в книге, написанной в 952 году. было дано задолго до Стевина в книге «Мифтах аль-Хисаб» , написанной в 1427 году Аль-Каши .

Современников больше всего поразило изобретение им так называемой сухопутной яхты — кареты с парусами, модель которой сохранилась в Схевенингене до 1802 года. Сама карета была утеряна задолго до этого. Примерно в 1600 году Стевин с принцем Морисом Оранским и еще двадцатью шестью людьми воспользовался каретой на пляже между Схевенингеном и Петтеном . Карета приводилась в движение исключительно силой ветра и приобретала скорость, превосходящую скорость лошадей. [7]

Управление водными путями

Работа Стевина в водном штате включала усовершенствование шлюзов и водосбросов для борьбы с наводнениями , упражнения по гидротехнике . Ветряные мельницы уже использовались для откачки воды, но в Ван де Моленсе ( «О мельницах ») он предложил улучшения, включая идеи о том, что колеса должны двигаться медленно с лучшей системой зацепления зубьев шестерни . Это в три раза повысило эффективность ветряных мельниц, используемых для откачки воды из польдеров . [9] Он получил патент на свое нововведение в 1586 году. [8]

Философия науки

Целью Стевина было создать вторую эпоху мудрости , в которой человечество восстановило бы все свои прежние знания. Он пришел к выводу, что языком, на котором говорят в эту эпоху, должен быть голландский, потому что, как он показал эмпирически , в этом языке односложными словами можно было обозначить больше понятий , чем в любом из (европейских) языков, с которыми он его сравнивал. [7] Это была одна из причин, почему он писал все свои работы на голландском языке, оставляя их перевод другим. Другая причина заключалась в том, что он хотел, чтобы его работы были практически полезны людям, не владевшим общепринятым научным языком того времени — латынью. Благодаря Саймону Стевину голландский язык получил свой собственный научный словарь, такой как «wiskunde» ( «kunst van het gewisse of zekere», искусство того, что известно или что достоверно) для математики , «natuurkunde» («искусство природы»). ) для физики , «шейкунде» («искусство разделения») для химии , «стерренкунде» («искусство звезд») для астрономии , «меткунде» («искусство измерения») для геометрии .

Геометрия, физика и тригонометрия

Доказательство Стевина закона равновесия на наклонной плоскости , известное как «Эпитафия Стевина».

Стевин был первым, кто показал, как моделировать правильные и полуправильные многогранники , очерчивая их рамки на плоскости. Он также различал стабильное и нестабильное равновесие. [7]

Стевин внес свой вклад в тригонометрию своей книгой De Driehuuckhandel .

В Первой книге «Начал искусства взвешивания», часть вторая: Из предложений [Свойства косых гирь], стр. 41, теорема XI, предложение XIX , [10] он вывел условие равновесия сил на наклонные плоскости с помощью схемы с «венком», содержащим равномерно расположенные круглые массы, опирающиеся на плоскости треугольной призмы (см. рисунок сбоку). Он пришел к выводу, что требуемые гири пропорциональны длинам сторон, на которые они опираются, при условии, что третья сторона горизонтальна, и что влияние гири уменьшается аналогичным образом. Подразумевается, что коэффициент приведения — это высота треугольника, деленная на сторону (синус угла стороны относительно горизонтали). Схема доказательства этой концепции известна как «Эпитафия Стевинуса». Как заметил Э. Дж. Дейкстерхейс , доказательство Стевина равновесия на наклонной плоскости можно ошибочно обвинить в том, что использование вечного движения подразумевает доведение до абсурда . Дейкстерхейс говорит, что Стевин «интуитивно использовал принцип сохранения энергии … задолго до того, как он был сформулирован явно». [2] : 54 

Он продемонстрировал перед Пьером Вариньоном не отмеченное ранее разрешение сил , хотя оно и является простым следствием закона их состава. [7]

Стевин открыл гидростатический парадокс , который гласит, что давление в жидкости не зависит от формы сосуда и площади основания, а зависит исключительно от его высоты. [7]

Он также дал меру давления на любой части стенки сосуда. [7]

Он был первым, кто объяснил приливы и отливы , используя притяжение Луны . [7]

В 1586 году он продемонстрировал , что два предмета разного веса падают с одинаковым ускорением. [11] [12]

Теория музыки

Ван де Шпигелинг дер Singconst .

Первое упоминание о равном темпераменте, связанном с корнем двенадцатой степени из двух, на Западе появилось в незаконченной рукописи Саймона Стевина « Ван де Шпигелинг дер сингконст » (около 1605 г.), опубликованной посмертно триста лет спустя, в 1884 году; [13] однако из-за недостаточной точности его расчетов многие полученные им числа (длины строки) отклонялись на одну или две единицы от правильных значений. [14] Похоже, он был вдохновлен произведениями итальянского лютниста и музыкального теоретика Винченцо Галилея (отца Галилео Галилея ), бывшего ученика Джозеффо Зарлино .

Бухгалтерия

Бухгалтерия двойной записи, возможно, была известна Стевину, поскольку в молодые годы он работал клерком в Антверпене , либо практически, либо благодаря работам итальянских авторов, таких как Лука Пачоли и Джероламо Кардано . Однако Стевин был первым, кто рекомендовал использовать обезличенные счета в домашнем хозяйстве. Он применил это на практике для принца Мориса и рекомендовал французскому государственному деятелю Сюлли . [15] [7]

Десятичные дроби

Стевин написал 35-страничный буклет под названием De Thiende («Искусство десятых»), впервые опубликованный на голландском языке в 1585 году и переведенный на французский язык как La Disme . Полное название английского перевода было «Десячная арифметика» : обучение тому, как выполнять все вычисления с целыми числами без дробей , используя четыре принципа общей арифметики: а именно, сложение , вычитание , умножение и деление . Понятия, упомянутые в буклете, включали дроби единиц и египетские дроби . Мусульманские математики были первыми, кто начал широко использовать десятичные дроби вместо дробей. Книга Аль-Каши « Ключ к арифметике » была написана в начале 15 века и послужила стимулом для систематического применения десятичных дробей к целым числам и их дробям. [16] [17] Но до Стевина никто не установил их ежедневное использование. Он чувствовал, что это нововведение было настолько значительным, что объявил повсеместное введение десятичной чеканки, мер и весов всего лишь вопросом времени. [18] [7]

Его обозначения довольно громоздки. Точка , отделяющая целые числа от десятичных дробей, по-видимому, является изобретением Варфоломея Питиска , в тригонометрических таблицах которого (1612 г.) она встречается, и была принята Джоном Непером в его логарифмических работах (1614 и 1619 гг.). [7]

Стевин нарисовал маленькие кружочки вокруг показателей различных степеней одной десятой. То, что Стевин намеревался использовать эти цифры в кружочках для обозначения простых показателей степени, ясно из того факта, что он использовал тот же символ для степеней алгебраических величин. Он не избегал дробных показателей; в его работах не фигурируют только отрицательные показатели. [7]

Стевин писал и на другие научные темы – например, оптику, географию, астрономию – и ряд его сочинений был переведен на латынь В. Снеллиусом ( Виллеброрд Снелл ). Есть два полных издания его произведений на французском языке, оба напечатаны в Лейдене: одно в 1608 году, другое в 1634 году .

Математика

Математические произведения , 1634 г.

Стевин написал свою «Арифметику» в 1594 году. Эта работа впервые принесла западному миру общее решение квадратного уравнения , первоначально задокументированное почти тысячелетием ранее Брахмагуптой в Индии.

По словам Ван дер Вардена , Стевин устранил «классическое ограничение «числ» целыми числами (Евклид) или рациональными дробями (Диофант)... действительные числа образовывали континуум. Его общее представление о действительном числе было принято, молчаливо или явно всеми более поздними учёными». [19] Недавнее исследование приписывает Стевину большую роль в определении реальных цифр , чем это признают последователи Вейерштрасса . [20] Стевин доказал теорему о промежуточном значении для многочленов, предвосхитив ее доказательство Коши . Стевин использует процедуру «разделяй и властвуй» , разделяя интервал на десять равных частей. [21] Десятичные дроби Стевина послужили источником вдохновения для работы Исаака Ньютона о бесконечных рядах . [22]

Неологизмы

Стевин считал, что голландский язык отлично подходит для написания научных статей, и перевел на него многие математические термины. В результате голландский является одним из немногих западноевропейских языков, в которых есть множество математических терминов, не происходящих из греческого или латыни. Сюда входит и само название «вискунде» (математика).

Его понимание важности того, чтобы научный язык был таким же, как язык ремесленника, можно показать из посвящения его книги De Thiende («Десме» или «Десятый»): «Саймон Стевин желает звездочетам, геодезистам, мерщикам ковров, мерщикам тела в целом, мерщикам монет и торговцам удачи». Далее в той же брошюре он пишет: «[этот текст] учит нас всем необходимым людям расчетам без использования дробей. Все действия можно свести к сложению, вычитанию, умножению и делению целых чисел».

Некоторые из изобретенных им слов эволюционировали: «aftrekken» ( вычитать ) и «delen» ( разделять ) остались прежними, но со временем «menigvuldigen» стало «vermenigvuldigen» ( умножить , добавленное «ver» подчеркивает тот факт, что это действие). ). «Вергадерен» ( собрание ) превратилось в «оптеллен» ( добавить букв. «подсчитать» ).

Другой пример — голландское слово, обозначающее диаметр: «мидделлин», букв.: линия, проходящая через середину.

Слово «zomenigmaal» ( частное букв. «столько раз») было заменено на «частное» в современном голландском языке.

Другие термины не вошли в современный математический голландский язык, например, «тирлинг» ( умирать , хотя все еще используется в значении «умирать») вместо куба.

Пустяки

Публикации

Укрепления Мёрса , спроектированные Саймоном Стевином.

Среди прочего он опубликовал:

Рекомендации

  1. ↑ Позже исследователи обнаружили, что десятичные дроби уже были введены средневековым исламским учёным аль-Уклидиси в книге, написанной в 952 году.
  1. ^ Аб Коэн, Х. Флорис (2001). «Стевин, Саймон» . Гроув Музыка онлайн . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета . doi :10.1093/gmo/9781561592630.article.45068. ISBN 978-1-56159-263-0. (требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании)
  2. ^ ab EJ Dijksterhuis (1970) Саймон Стевин: Наука в Нидерландах около 1600 года , Гаага: Martinus Nijhoff Publishers , голландский оригинал 1943 года, 's-Gravenhage
  3. ^ (nl) Г. Ван де Берг Het tijdschrift De Vlaamse Stam, jaargang 34, стр. 323–328 и (nl) Библиография к статье Ван Ден Берга в De Vlaamse Stam'
  4. ^ abcd О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. (январь 2004 г.), «Саймон Стевин», Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
  5. ^ ab Чудесный мир Саймона Стевина: «Магия - это не волшебство», Дж. Т. Девриз, Г. Ванден Берге, WIT Press, 1-е изд., 2008 г.
  6. ^ Dijksterhuis EJ (редактор), Основные работы Саймона Стевина, том I, Механика (NV Swets & Zeitlinger, Амстердам, 1955)
  7. ^ abcdefghijklm  Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе :  Чисхолм, Хью , изд. (1911). «Стевинус, Саймон». Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
  8. ^ Аб Сартон, Джордж (1934). «Симон Стевин Брюгге (1548–1620)». Исида . 21 (2): 241–303. дои : 10.1086/346851. S2CID  144054163.
  9. ^ История науки: сила, доказательства и страсть - EP4: Можем ли мы иметь неограниченную власть?
  10. ^ Основные произведения Саймона Стевина
  11. ^ Приложение к De Beghinselen Der Weeghconst
  12. ↑ Шиллинг, Говерт (31 июля 2017 г.). Рябь в пространстве-времени: Эйнштейн, гравитационные волны и будущее астрономии. Издательство Гарвардского университета. ISBN 9780674971660.
  13. ^ "Ван де шпигелинг дер сингконст" . Diapason.xentonic.org. 30 июня 2009 года. Архивировано из оригинала 17 июля 2011 года . Проверено 29 декабря 2012 г.
  14. ^ Кристенсен, Томас С. (2006). Кембриджская история теории западной музыки , стр. 205, издательство Кембриджского университета. ISBN 9781316025482 . 
  15. ^ Фольмер, Франс. «Стевин, Саймон (1548–1620)». В истории бухгалтерского учета: Международная энциклопедия под редакцией Майкла Чатфилда и Ричарда Вангермиша. Нью-Йорк: Garland Publishing, 1996, стр. 565–566.
  16. ^ О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. (июль 2009 г.), «Аль-Каши», Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
  17. ^ Флегг, Грэм (2002). Числа: их история и значение . Дуврские публикации . стр. 75–76. ISBN 9780486421650.
  18. ^ Табак, Джон (2004). Числа: компьютеры, философы и поиск смысла . Факты в файле . стр. 41–42. ISBN 0-8160-4955-6.
  19. ^ ван дер Варден, BL (1985). История алгебры. От аль-Хорезми до Эмми Нётер . Берлин: Springer-Verlag. п. 69. ИСБН 3-540-13610-Х.
  20. ^ Карин Усади Кац и Михаил Г. Кац (2011) Бюрджессианская критика номиналистических тенденций в современной математике и ее историографии. Основы науки . дои : 10.1007/s10699-011-9223-1
  21. ^ Карин Усади Кац и Михаил Г. Кац (2011) Числа Стевина и реальность. Основы науки . doi : 10.1007/s10699-011-9228-9 Сначала онлайн. [1]
  22. ^ Блащик, Петр; Кац, Михаил ; Шерри, Дэвид (2012), «Десять заблуждений из истории анализа и их разоблачение», Foundations of Science , 18 : 43–74, arXiv : 1202.4153 , doi : 10.1007/s10699-012-9285-8, S2CID  119134151
  23. ^ simonstevin.tue.nl
  24. ^ Кроун и др., ред. 1955–1966, Том. I, стр.11 [ постоянная мертвая ссылка ]
  25. ^ "Р.В. Саймон Стевин. Платформа для морских исследований" . Фландрийский морской институт . Проверено 11 августа 2022 г.
  26. ^ Тема содержится в http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Stevin.html, соответствующую часть можно найти по строке «Wiskonstighe Gedachtenissen». Краткое содержание можно найти по ссылке
  27. ^ Стевин, Саймон, Les œuvres mathématiques...

дальнейшее чтение