JOHN NAPIER: BIOGRAPHIE, CONTRIBUTIONS ET TRAVAUX - VOCABULAIRE DE LA CULTURE - 2024

John Napier (1550 - 1617) était un mathématicien et écrivain théologique écossais connu pour avoir à l'origine du concept de logarithmes en tant que dispositif mathématique pour faciliter les calculs.

Il a également inventé les soi-disant «os de Napier», utilisés pour se multiplier mécaniquement en divisant et en prenant des racines carrées et cubiques. De plus, il utilisa fréquemment la virgule décimale en arithmétique et en mathématiques.

Par gravure de Samuel Freeman (1773-1857), via Wikimedia Commons

D'autres contributions mathématiques ont été les mnémoniques des formules utilisées dans la résolution des triangles sphériques, en plus de trouver des expressions exponentielles pour les fonctions trigonométriques.

D'un autre côté, il avait un intérêt profond pour l'astronomie et la religion; en fait, c'était un protestant convaincu. Grâce à son œuvre intitulée Révélation de Saint Jean, il a pu être franc et sans compromis avec l'Église catholique et influencer les actions politiques contemporaines de l'Église.

Napier a réussi à intervenir dans le changement de la situation religieuse écossaise en raison de la crainte que Felipe II d'Espagne puisse envahir l'Écosse. Grâce à son travail, Napier a réussi à se faire une réputation non seulement en Écosse, mais aussi dans le reste de l'Europe occidentale.

Biographie

Premières années

John Napier, également appelé Napier Neper, est né en 1550 au château de Merchiston, près d'Édimbourg, en Écosse. Cependant, il n'y a aucune trace de la date exacte de sa naissance.

Il était le fils du propriétaire terrien écossais Sir Archibald Napier et de sa mère Janet Bothwell, fille du politicien et juge Francis Bothwell et sœur d'Adam Bothwell qui devint plus tard évêque d'Orknet. Son père n'avait que 16 ans lorsque John Napier est né.

En tant que membre de la noblesse à l'époque, il a reçu des cours particuliers et des cours d'éducation formelle à l'âge de 13 ans jusqu'à ce qu'il soit envoyé au St. Salvator's College à St. Andrews.

Cependant, on pense qu'il a abandonné ses études universitaires en Écosse pour se rendre en Europe continentale afin de poursuivre ses études. Une grande partie de son activité au cours de ces années est inconnue.

On pense que son oncle Adam Bothwell a écrit une lettre à son père lui suggérant de l'envoyer en France ou en Flandre pour poursuivre ses études, ce qui explique peut-être pourquoi Napier a pris la décision de le faire.

Bien que l'on ne sache pas comment il a acquis sa formation en mathématiques, on pense que lors de son voyage en Europe continentale, il a obtenu sa préparation dans ce domaine. Vous avez probablement étudié à l'Université de Paris et également passé du temps en Italie et aux Pays-Bas.

Famille

En 1571, Napier est retourné en Écosse et trois ans plus tard a acheté un château à Gartness à seulement 21 ans. La plupart des propriétés de la famille de son père lui ont été transférées en 1572.

Napier est celui qui a commencé à prendre les dispositions nécessaires pour son mariage, de sorte que la même année, il a réussi à épouser Elizabeth, 16 ans, fille de James Sterling du clan Sterling.

Napier a eu ses deux premiers enfants avec Elizabeth. Puis en 1574, alors qu'il était chez Gartness, il se consacra à la gestion des propriétés. De plus, il aborde l'agriculture de manière scientifique et expérimente l'amélioration du compost.

Il se livra à des recherches mathématiques pendant son temps libre et participa activement en tant qu'ardent protestant. Les controverses religieuses de l'époque ont souvent entravé ses activités scientifiques.

Après la mort de sa femme Elizabeth, Napier épousa Agnes Chisholm, avec qui il eut dix autres enfants.

Église et théologie

Sous l'influence des sermons du pasteur anglais, Christopher Goodman, il développa une lecture forte contre le pape. De plus, il a utilisé le Livre de l'Apocalypse, au moyen duquel il a essayé de prédire l'Apocalypse.

En 1593, il publia l'ouvrage intitulé La découverte de toute la révélation de Saint Jean; une œuvre religieuse écrite dans l'intention d'influencer les événements politiques contemporains. Le texte a été considéré comme l'un des ouvrages les plus pertinents de l'histoire ecclésiastique écossaise.

D'un autre côté, James VI d'Écosse espérait succéder à Elizabeth I sur le trône d'Angleterre et on soupçonnait qu'il avait demandé l'aide du catholique Philippe II d'Espagne pour atteindre cet objectif.

Napier était membre de l'assemblée générale de l'église écossaise, donc à plusieurs reprises il a été nommé pour s'adresser au roi écossais concernant le bien-être de l'église.

En janvier 1594, Napier adresse au roi une lettre qui forme la consécration de sa révélation de Saint Jean. En ce sens, il conseilla au roi de réformer les énormités universelles de son pays, à commencer par sa propre maison, sa famille et sa cour, par la phrase: «que justice soit faite contre les ennemis de l'Église de Dieu».

Travaux mathématiques

Napier a consacré l'essentiel de son temps libre à l'étude des mathématiques et en particulier aux méthodes pour faciliter l'informatique. Le plus grand de ces logarithmes est associé à son nom.

En 1594, il commence à travailler sur les logarithmes, développant progressivement son système de calcul. En utilisant cela, les racines, les produits et les coefficients pourraient être rapidement déterminés à partir de tableaux montrant les puissances d'un nombre fixe utilisé comme base.

Une grande partie du travail de Napier sur les logarithmes semble avoir été fait pendant qu'il vivait à Gartness; en fait, il y a des références qui indiquent que lorsqu'il a commencé à faire ses calculs, le bruit du moulin qui se trouvait près de chez lui dérangeait ses pensées et ne lui permettait pas de se concentrer.

Enfin, en 1614, il discuta des logarithmes dans le texte intitulé A Description of the Wonderful Table of Logarithms, qu'il publia d'abord en latin, puis en anglais.

L'éminent mathématicien anglais Henry Briggs a visité Napier en 1615 pour travailler ensemble sur une table révisée, ce qui a rendu les calculs à la main beaucoup plus rapides et plus faciles. De cette manière, les logarithmes ont trouvé une application dans divers domaines, y compris l'astronomie et d'autres domaines de la physique.

Dernières années

Après la mort de son père, Napier a déménagé au château de Merchistin à Édimbourg avec sa famille. Là, il a résidé jusqu'au dernier jour de sa vie.

En 1617, il publie son dernier ouvrage, intitulé Rabdología. Il y découvrit une méthode innovante de multiplication et de division avec de petites tiges dans un appareil qui devint populaire, connu sous le nom de «os de Napier».

Après avoir publié son œuvre, il décède le 4 avril 1617 à l'âge de 67 ans. Il mourut sous les effets de la goutte; un type d'arthrite dû à un excès d'acide urique dans le corps.

En plus de ses intérêts mathématiques et religieux, on pense que Napier était souvent perçu comme une sorte de magicien et qu'il se plongeait dans le monde de l'alchimie et de la nécromancie; De plus, on pense qu'il a participé à une chasse au trésor.

Contributions

Logarithmes

Les contributions à cette puissante invention mathématique ont été contenues dans deux traités: Description du merveilleux canon des logarithmes publié en 1614 et Construction du merveilleux canon des logarithmes, publié deux ans après sa mort.

Napier a été le premier à avoir inventé le terme des deux anciens Grecs "logos", qui signifie proportion et "arithmos" qui signifie nombre, qui forment ensemble le mot "logarithme".

Pour l'Ecossais, les logarithmes étaient conçus pour simplifier les calculs, en particulier la multiplication, tels que ceux nécessaires en astronomie, en dynamique et dans d'autres domaines de la physique.

Les logarithmes transforment la multiplication en addition et la division en soustraction, de sorte que les calculs mathématiques sont plus simples.

Napier est le fondateur de ce que l'on appelle maintenant le «logarithme naturel»; le terme est souvent utilisé pour désigner le "logarithme naturel".

Os de Napier

Beaucoup de mathématiciens de l'époque étaient conscients des problèmes de calcul et se consacraient à soulager les praticiens de la charge de calcul; en ce sens, Napier a contribué à l'informatique.

L'écossais a réussi à inventer un artefact mathématique à commande manuelle (les barres de numérotation), mieux connu sous le nom de «os de Napier» ou «abaque népérien», qui offrait des moyens mécaniques pour faciliter le calcul mathématique.

Par Stephencdickson, de Wikimedia Commons

L'artefact contient des tables de multiplication intégrées dans les barres, de sorte que la multiplication peut être réduite à l'addition et la division à la soustraction, de sorte que le travail soit plus facile. L'utilisation la plus avancée des tiges peut même être l'extraction de racines carrées.

L'artefact Napier comprend généralement une plaque de base avec une jante sur laquelle la personne place les tiges Napier à l'intérieur de la jante pour effectuer une multiplication ou une division. Le bord gauche du plateau est divisé en 9 carrés (avec des nombres de 1 à 9).

Les tiges Napier sont constituées de bandes de bois, de métal ou de carton épais; d'autre part, les os de Napier sont tridimensionnels, de section carrée avec quatre tiges différentes gravées sur chacune. L'ensemble de ces os pourrait être inclus dans un étui.

Trigonométrie sphérique

John Napier a également discuté des théorèmes sur la trigonométrie sphérique, qui devint plus tard connue sous le nom de Règles de Napier sur les pièces circulaires.

Napier a réussi à réduire le nombre d'équations utilisées pour exprimer les relations trigonométriques de 10 à 2 énoncés généraux. Certaines relations trigonométriques, les analogies de Napier, lui sont également attribuées, bien que le mathématicien anglais Henry Briggs y ait apparemment participé.

Bien que les origines viennent des mathématiques grecques et islamistes, Napier et d'autres auteurs ont par la suite donné une forme essentiellement complète au concept. La trigonométrie sphérique est importante pour les calculs en astronomie, géodésie et navigation.

La trigonométrie traite des relations entre les fonctions trigonométriques des côtés et les angles des polygones sphériques (plus spécifiquement des triangles sphériques) définis comme une série de grands cercles qui se croisent sur la sphère.

Pièces

Découverte de toute la Révélation de Saint Jean

L'ouvrage intitulé Découverte de toute la révélation de Saint Jean a été écrit par John Napier en 1593, dédié directement au roi Jacques VI d'Écosse. Grâce à ce travail, Napier s'implique davantage dans la vie politique et religieuse de l'époque.

Ce fut le premier travail de Napier menant à une réputation en Ecosse et sur le continent. Il a été réédité plus de trente fois et traduit en plusieurs langues.

Ce travail était, en partie, une réponse aux menaces du roi Felipe II d'Espagne avec l'intervention dans les îles britanniques. Pour cette raison, Napier pensait que la meilleure façon d'éviter cet événement serait de changer les conditions religieuses de l'Écosse, de sorte que son intérêt avait été le roi du pays lui-même.

Rabdologie

En 1617, un traité en latin intitulé Rabdology par John Napier fut publié à Édimbourg. Le livre fait une description détaillée des appareils pour aider et faciliter le travail des calculs arithmétiques.

Napier explique dans son travail que les dispositifs eux-mêmes n'utilisent pas de logarithmes, mais sont des outils pour réduire la multiplication et la division en nombres naturels à de simples opérations d'addition et de soustraction.

Le deuxième dispositif expliqué dans l'ouvrage était un système de messagerie ou «magasin de significations» pour sa traduction en latin et consistait en un ensemble de bandes qui permettaient de multiplier des nombres à plusieurs chiffres plus facilement que des os.

Pour expliquer le troisième appareil, il a utilisé un échiquier comme grille et des compteurs qui se déplacent sur le plateau afin d'effectuer l'arithmétique binaire.

L'intention de Napier de publier ce traité était la motivation de la fabrication de son invention, car les os étaient faciles à fabriquer et à utiliser. Cependant, l'indicateur de temps n'a jamais été utilisé car il était jugé trop complexe à fabriquer.

Les dispositifs informatiques en rabdologie ont été éclipsés par ses travaux sur les logarithmes; ils se sont révélés plus utiles et largement applicables. Malgré cela, ces appareils sont des exemples des créations ingénieuses de Napier.

Références

1. John Napier, Joseph Frederick Scott, (nd). Tiré de Britannica.com
2. John Napier, Wikipedia en anglais, (nd). Tiré de wikipedia.org
3. John Napier, Portal University of St Andrews, Écosse, (nd). Tiré de groups.dcs.st-and.ac.uk
4. John Napier, Portail des scientifiques célèbres, (nd). Tiré de famousscientists.org
5. John Napier, rédacteurs de The Famous People, (nd). Tiré de thefamouspeople.com