John Napier
John Napier de Merchiston (1 de fevereiro de 1550 – 4 de abril de 1617), apelidado de Maravilhoso Merchiston, foi um proprietário de terras escocês conhecido como matemático, físico e astrônomo. Ele foi o 8º Laird de Merchiston. Seu nome latinizado era Ioannes Neper.
John Napier é mais conhecido como o descobridor dos logaritmos. Ele também inventou os chamados ossos de "Napier's" e tornou comum o uso do ponto decimal na aritmética e na matemática.
O local de nascimento de Napier, Merchiston Tower em Edimburgo, agora faz parte das instalações da Edinburgh Napier University. Há um memorial para ele em St Cuthbert's, no lado oeste de Edimburgo.
Vida
O pai de Napier era Sir Archibald Napier de Merchiston Castle, e sua mãe era Janet Bothwell, filha do político e juiz Francis Bothwell, e uma irmã de Adam Bothwell, que se tornou o bispo de Orkney. Archibald Napier tinha 16 anos quando John Napier nasceu.
Não há registros da educação inicial de Napier, mas muitos acreditam que ele teve aulas particulares durante a primeira infância. Aos 13 anos, ele foi matriculado no St Salvator's College, St Andrews. Perto da época de sua matrícula, a qualidade da educação oferecida pela universidade era ruim, em parte devido ao conflito causado pela Reforma entre os da velha fé e o crescente número de protestantes. Não há registros mostrando que John Napier completou sua educação em St Andrews. Acredita-se que ele deixou a Escócia para continuar seus estudos na Europa continental, seguindo o conselho dado por seu tio Adam Bothwell em uma carta escrita ao pai de John Napier em 5 de dezembro de 1560, dizendo: "Peço-lhe, senhor, para enviar John para as escolas na França ou em Flandres, pois ele não pode aprender nada de bom em casa". Não se sabe qual universidade Napier frequentou na Europa, mas quando voltou para a Escócia em 1571 era fluente em grego, uma língua que não era comumente ensinada nas universidades europeias da época. Também não há registros mostrando sua matrícula nas principais universidades de Paris ou Genebra durante esse período.
Em 1571, Napier, de 21 anos, voltou para a Escócia e comprou um castelo em Gartness em 1574. Com a morte de seu pai em 1608, Napier e sua família mudaram-se para o Castelo Merchiston em Edimburgo, onde residiu o restante de a vida dele. Ele também tinha uma propriedade na cidade de Edimburgo, em Borthwick's Close, na Royal Mile.
Em 7 de junho de 1596, Napier escreveu um artigo Invenções secretas, lucrativas e necessárias nos dias de hoje para a defesa desta ilha. Ele descreve dois tipos de espelhos ardentes para uso contra navios à distância, um tipo especial de tiro de artilharia e uma carruagem de metal à prova de mosquetes.
Napier morreu de gota em casa, no Castelo de Merchiston, aos 67 anos. Ele foi enterrado no cemitério de St Giles, em Edimburgo. Após a perda do cemitério de St Giles para construir a Casa do Parlamento, seus restos mortais foram transferidos para um cofre subterrâneo no lado norte da Igreja Paroquial de St Cuthbert, no lado oeste de Edimburgo. Há também um monumento de parede para Napier em St Cuthbert's.
Muitos matemáticos da época estavam bem cientes dos problemas da computação e se dedicavam a aliviar os profissionais da carga de cálculo. Napier era famoso por seus dispositivos para auxiliar nessas questões de computação. Ele inventou um artefato matemático bem conhecido, as hastes de numeração engenhosas, mais curiosamente conhecidas como "ossos de Napier", que ofereciam meios mecânicos para facilitar a computação.
Além disso, Napier reconheceu o potencial dos desenvolvimentos recentes em matemática, particularmente aqueles de prosthaphaeresis, frações decimais e aritmética de índice simbólico, para resolver a questão da redução da computação. Ele apreciou que, na maioria das vezes, os praticantes que tinham cálculos trabalhosos geralmente os faziam no contexto da trigonometria. Portanto, além de desenvolver a relação logarítmica, Napier a colocou em um contexto trigonométrico para que fosse ainda mais relevante.
Avanços em matemática
O seu trabalho, Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio (1614) continham cinquenta e sete páginas de matéria explicativa e noventa páginas de tabelas listando os logaritmos naturais de funções trigonométricas. O livro também tem uma excelente discussão de teoremas em trigonometria esférica, geralmente conhecido como Regras de Peças Circulares de Napier.
Traduções modernas para o inglês dos livros de Napier sobre logaritmos e suas descrições podem ser encontradas na web, bem como uma discussão sobre os ossos de Napier e o Promptuary (outro dispositivo de cálculo antigo).
Sua invenção de logaritmos foi rapidamente adotada no Gresham College, e o proeminente matemático inglês Henry Briggs visitou Napier em 1615. Entre os assuntos que discutiram estava um redimensionamento dos logaritmos de Napier, no qual a presença do A constante matemática agora conhecida como e (mais precisamente, e vezes uma grande potência de 10 arredondada para um número inteiro) era uma dificuldade prática. Nem Napier nem Briggs realmente descobriram a constante e; essa descoberta foi feita décadas depois por Jacob Bernoulli.
Napier delegou a Briggs o cálculo de uma tabela revisada. O avanço computacional disponível por meio de logaritmos, o inverso de números amplificados ou notação exponencial, era tal que tornava os cálculos manuais muito mais rápidos. O caminho foi aberto para avanços científicos posteriores, em astronomia, dinâmica e outras áreas da física.
Napier fez outras contribuições. Ele melhorou a notação decimal de Simon Stevin, introduzindo o ponto (.) como delimitador da parte fracionária. A multiplicação de treliça, usada por Fibonacci, tornou-se mais conveniente com a introdução dos ossos de Napier, uma ferramenta de multiplicação que usa um conjunto de hastes numeradas.
Napier pode ter trabalhado em grande parte isolado, mas teve contato com Tycho Brahe, que se correspondia com seu amigo John Craig. Craig certamente anunciou a descoberta dos logaritmos para Brahe na década de 1590 (o próprio nome veio depois); há uma história de Anthony à Wood, talvez não bem fundamentada, de que Napier recebeu uma dica de Craig de que Longomontanus, um seguidor de Brahe, estava trabalhando em uma direção semelhante.
Foi demonstrado que Craig tinha anotações sobre um método de Paul Wittich que usava identidades trigonométricas para reduzir uma fórmula de multiplicação para a função seno a adições.
Teologia
Napier tinha interesse no Livro do Apocalipse, desde seus dias de estudante no St Salvator's College, St Andrews. Sob a influência dos sermões de Christopher Goodman, desenvolveu uma leitura fortemente antipapal, chegando a dizer que o Papa era o Anticristo em alguns de seus escritos.
Napier considerou A Plaine Discovery of the Whole Revelation of St. John (1593) como sua obra mais importante. Foi escrito em inglês, ao contrário de suas outras publicações, para atingir o maior público e para que, segundo Napier, "os simples desta ilha possam ser instruídos". A Plaine Discovery usou a análise matemática do Livro do Apocalipse para tentar prever a data do Apocalipse. Napier identificou eventos em ordem cronológica que ele acreditava serem paralelos aos eventos descritos no Livro do Apocalipse acreditando que a estrutura do Apocalipse implicava que as profecias seriam cumpridas de forma incremental. Nesta obra, Napier datou a sétima trombeta em 1541 e previu que o fim do mundo ocorreria em 1688 ou 1700. Napier não acreditava que as pessoas pudessem saber a verdadeira data do Apocalipse, mas afirmou que, como a Bíblia continha tantos pistas sobre o fim, Deus queria que a Igreja soubesse quando o fim estava chegando.
Em sua dedicação da Plaine Discovery a James VI, datada de 29 de janeiro de 1594, Napier exortou o rei a ver "que a justiça seja feita contra os inimigos da igreja de Deus".," e aconselhou o rei "a reformar as enormidades universais de seu país, e primeiro começar em sua própria casa, família e corte". O volume inclui nove páginas de versos em inglês de Napier. Teve sucesso no país e no exterior. Em 1600 Michiel Panneel produziu uma tradução holandesa, que chegou a uma segunda edição em 1607. Em 1602 a obra apareceu em La Rochelle em uma versão francesa, de Georges Thomson, revisada por Napier, e que também teve várias edições (1603, 1605, e 1607). Uma nova edição do original em inglês foi solicitada em 1611, quando foi revisada e corrigida pelo autor, e ampliada pela adição de Com uma resolução de certas dúvidas, movida por alguns irmãos bem afetados.; isso apareceu simultaneamente em Edimburgo e Londres. O autor afirmou que ainda pretendia publicar uma edição latina, mas ela nunca apareceu. Uma tradução alemã, por Leo de Dromna, da primeira parte da obra de Napier apareceu em Gera em 1611, e do todo por Wolfgang Meyer em Frankfurt-am-Main, em 1615. Entre os seguidores de Napier foi Matthew Cotterius (Matthieu Cottiere).
Interesse pelo ocultismo
Além de seus interesses matemáticos e religiosos, Napier era frequentemente visto como um mágico e acredita-se que tenha se interessado por alquimia e necromancia. Dizia-se que ele viajava com uma aranha negra em uma pequena caixa, e que seu galo negro era seu espírito familiar.
Alguns vizinhos de Napier o acusaram de ser um feiticeiro e aliado do diabo, acreditando que todo o tempo que ele passava em seu escritório estava sendo usado para aprender a arte negra. Esses rumores foram alimentados quando Napier usou seu galo preto para pegar um ladrão. Napier disse a seus servos para entrarem em uma sala escura e acariciar o galo, alegando que o pássaro cantaria se fossem eles quem roubasse sua propriedade. Sem o conhecimento dos criados, Napier cobriu o galo com fuligem. Quando os criados saíram da sala, Napier inspecionou suas mãos para encontrar aquele que estivera com muito medo de tocar no galo.
Outro ato que Napier teria feito, que pode ter parecido místico para os habitantes locais, foi quando Napier removeu os pombos de sua propriedade, já que eles estavam comendo seus grãos. Napier pegou os pombos espalhando grãos misturados com álcool por todo o campo e, em seguida, capturando os pombos quando eles estavam bêbados demais para voar para longe.
Ainda existe um contrato para uma caça ao tesouro, feita entre Napier e Robert Logan de Restalrig. Napier deveria procurar Fast Castle em busca de um tesouro supostamente escondido lá, onde é afirmado que Napier deveria "fazer sua máxima diligência para procurar e procurar, e por todas as embarcações e motores para descobrir o mesmo, ou certificar-se de que tal coisa nunca existiu." Este contrato nunca foi cumprido por Napier, e nenhum ouro foi encontrado quando a sociedade do Campo Arqueológico de Edimburgo escavou o castelo entre 1971 e 1986.
Influência
Entre os primeiros seguidores de Napier estavam os fabricantes de instrumentos Edmund Gunter e John Speidell. O desenvolvimento dos logaritmos é considerado o maior fator individual na adoção geral da aritmética decimal. O Trissotetras (1645) de Thomas Urquhart baseia-se no trabalho de Napier, em trigonometria.
Henry Briggs foi um dos primeiros a adotar o logaritmo de Napier. Mais tarde, ele computou uma nova tabela de logaritmos na base 10, com precisão de 14 casas decimais.
Epônimos
Uma unidade alternativa ao decibel usado em engenharia elétrica, o neper, recebeu o nome de Napier, assim como a Edinburgh Napier University em Edimburgo, Escócia.
A cratera Neper na Lua leva o nome dele.
Em francês e português, o logaritmo natural leva o nome dele (respectivamente, Logarithme Népérien e Logaritmos Neperianos). Em italiano, a constante matemática e leva seu nome em italiano (Numero di Nepero).
Família
Em 1572, Napier casou-se com Elizabeth, de 16 anos, filha de James Stirling, o 4º Laird de Keir e de Cadder. Eles tiveram dois filhos. Elizabeth morreu em 1579 e Napier casou-se com Agnes Chisholm, com quem teve mais dez filhos.
O sogro de Napier, Sir James Chisholm de Cromlix, foi um dos muitos excomungados pela Assembléia Geral do partido presbiteriano após a conspiração dos brancos espanhóis. Napier sentou-se na Assembléia Geral que excomungou os conspiradores e fez uma petição ao rei Jaime VI e a mim para impor a punição aos conspiradores, mas acabou sendo ignorado, pois o rei acreditava que os ministros estavam agindo com crueldade e era a favor de seguir políticas de mais apaziguamento.
Seu meio-irmão (através do novo casamento de seu pai) era Alexander Napier, Lord Laurieston.
Lista de trabalhos
- (1593) Uma descoberta simples da revelação inteira de São João
- (1614) Mirifici logarithmorum canonis descriptio – A tradução em inglês de Edward Wright foi publicada em 1616.
- (1617) Rabdologiæ seu Numerationis per Virgulas libri duo (link Google Books) (publicado postumamente) Rabdology (Wikipedia)
- (1619) Mirifici logarithmorum canonis buildio -escrito antes do Descrição, mas publicado postumamente por seu filho Robert. Traduzido para Português em 1889.
- (1839) De arte logística