Саймон Стевин - Simon Stevin

Саймон Стевин
Саймон-stevin.jpeg
Родился c. 1548
Брюгге, Бельгия
Умер 1620 (71–72 года)
Альма-матер Лейденский университет
Занятие Математик, инженер
Известен Десятичные дроби

Саймон Стевин ( голландский:  [ˈsimɔn ˈsteːvɪn] ; 1548–1620), иногда называемый Стевинусом , был фламандским математиком , физиком и военным инженером . Он внес различный вклад во многие области науки и техники, как теоретический, так и практический. Он также перевел различные математические термины на голландский , что сделало его одним из немногих европейских языков, в котором слово, обозначающее математику , wiskunde ( wis и kunde , т. Е. «Знание того, что является достоверным»), было не заимствованным из греческого языка, а Calque через латынь . Он также заменил слово chemie , по-голландски обозначающее «химия», на scheikunde («искусство разделения»), сделанное по аналогии с wiskunde .

биография

О жизни Стевина достоверно известно очень мало, а то, что мы знаем, в основном основывается на других записанных фактах. Точная дата рождения, а также дата и место его смерти неизвестны. Предполагается, что он родился в Брюгге, так как он поступил в Лейденский университет под именем Simon Stevinus Brugensis (что означает «Саймон Стевин из Брюгге»). Его имя обычно пишется как Stevin, но в некоторых документах, касающихся его отца, используется написание Stevijn (произношение [ˈsti: vaɪn]). Это обычное изменение правописания в голландском языке XVI века. Мать Саймона, Кателин (или Кейтилин) была дочерью богатой семьи из Ипра . Ее отец Хьюберт был бедняком Брюгге. Позже Кателин вышла замуж за Йоста Сайона, который занимался торговлей коврами и шелком и был членом Schuttersgilde Sint-Sebastiaan. Благодаря замужеству Кателин стала членом семьи кальвинистов, и Симон, вероятно, воспитывался в кальвинистской вере.

Считается, что Стивин вырос в относительно благополучной среде и получил хорошее образование. Скорее всего, он получил образование в латинской школе в своем родном городе.

Путешествия Саймона Стевина

Стевин покинул Брюгге в 1571 году, по-видимому, без определенного пункта назначения. Стевин, скорее всего, был кальвинистом, поскольку католик , скорее всего, не поднялся бы до положения доверия, которое он позже занял с Морисом, принцем Оранским . Предполагается, что он покинул Брюгге, чтобы избежать религиозных преследований протестантов со стороны испанских правителей. Основываясь на ссылках в его работе «Wisconstighe Ghedaechtenissen» («Математические воспоминания»), было сделано предположение, что он, должно быть, сначала переехал в Антверпен, где начал свою карьеру в качестве клерка торговца . Некоторые биографы упоминают , что он побывал в Пруссию , Польшу , Данию , Норвегию и Швецию и в другие части Северной Европы , между 1571 и 1577. Вполне возможно , что он завершил эти путешествия в течение более длительного периода времени. В 1577 году Саймон Стевин вернулся в Брюгге и был назначен городским клерком старейшинами Брюгге, и эту должность он занимал с 1577 по 1581 год. Он работал в офисе Яна де Брюна из Brugse Vrije , кастеляны Брюгге.

Почему он вернулся в Брюгге в 1577 году, не ясно. Возможно, это было связано с политическими событиями того периода. Брюгге был ареной интенсивного 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 провозглашен 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 тюрьму 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 покинул родной Брюгге и переехал в Лейден, где учился в латинской школе. 16 февраля 1583 года он поступил под именем Симон Стевинус Бругенсис (что означает «Симон Стевин из Брюгге») в Лейденский университет , основанный Вильгельмом Безмолвным в 1575 году. Здесь он подружился со вторым сыном Вильгельма Безмолвным и наследником принцем Морисом. , граф Нассау. Стевин числится в реестрах университета до 1590 года и, по всей видимости, так и не окончил университет.

После убийства Уильяма Безмолвного и вступления принца Мориса в должность своего отца Стевин стал главным советником и наставником принца Мориса. Принц Морис много раз просил его совета и назначил его государственным служащим - сначала директором так называемого «водного штаба» (правительственного органа общественных работ , особенно управления водными ресурсами) с 1592 года, а затем генерал-квартирмейстером армии. Генеральных штатов. Принц Морис также попросил Стевина основать инженерную школу в Лейденском университете.

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

Открытия и изобретения

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

Стевин ответственен за множество открытий и изобретений. Он был пионером в развитии и практическом применении (связанных с инженерными науками) наук, таких как математика , физика и прикладных наук, таких как гидротехника и геодезия . Считалось, что он изобрел десятичные дроби до середины 20 века, но позже исследователи обнаружили, что десятичные дроби уже были введены средневековым исламским ученым аль-Уклидиси в книге, написанной в 952 году. Более того, систематическое развитие десятичных дробей. был дан задолго до Стевина в книге « Мифтах аль-Хисаб», написанной в 1427 году Аль-Каши .

Его современников больше всего поразило его изобретение так называемой наземной яхты , кареты с парусами, модель которой хранилась в Схевенингене до 1802 года. Сам экипаж был утерян задолго до этого. Примерно в 1600 году Стевин с принцем Морисом Оранским и 26 другими людьми ездили в экипаже на пляже между Схевенингеном и Петтеном . Экипаж приводился в движение исключительно силой ветра и развивал скорость, превышающую скорость лошади.

Управление водными путями

Работа Стевина в гидросистеме включала усовершенствование шлюзов и водосбросов для борьбы с наводнениями , а также упражнения по гидротехнике . Ветряные мельницы уже использовались для откачки воды, но в Van de MolensНа мельницах» ) он предложил улучшения, в том числе идеи о том, что колеса должны двигаться медленно с улучшенной системой зацепления зубьев шестерен . Это в три раза повысило эффективность ветряных мельниц, используемых для откачки воды из польдеров . Он получил патент на свое изобретение в 1586 году.

Философия науки

Цель Стевина состояла в том, чтобы вызвать вторую эпоху мудрости , в которой человечество восстановило бы все свои прежние знания. Он пришел к выводу, что язык, на котором говорят в эту эпоху, должен был быть голландским, потому что, как он эмпирически показал , на этом языке односложными словами можно обозначить больше понятий, чем на любом из (европейских) языков , с которыми он их сравнивал. Это была одна из причин, по которой он писал все свои работы на голландском языке, а перевод оставил на усмотрение других. Другая причина заключалась в том, что он хотел, чтобы его работы были практически полезны людям, которые не владели 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 является достоверным) для математики , « natuurkunde » («искусство природы») ) для физики , « scheikunde » («искусство разделения») для химии , « sterrenkunde » («искусство звезд») для астрономии , « meetkunde » («искусство измерения») для геометрии .

Геометрия, физика и тригонометрия

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

Стевин был первым, кто показал, как моделировать правильные и полуправильные многогранники , очерчивая их системы отсчета на плоскости. Он также отличал стабильное равновесие от неустойчивого.

Стевин внес свой вклад в тригонометрию своей книгой De Driehouckhandel .

В ПЕРВОЙ КНИГЕ ЭЛЕМЕНТОВ ИСКУССТВА ВЗВЕШИВАНИЯ, вторая часть: Из предложений [Свойства наклонных грузов], стр. 41, теорема XI, предложение XIX , он вывел условие баланса сил на наклонных плоскостях, используя диаграмма с «венком», состоящим из равномерно расположенных круглых масс, лежащих в плоскостях треугольной призмы (см. иллюстрацию сбоку). Он пришел к выводу, что требуемые грузы были пропорциональны длинам сторон, на которых они опирались, при условии, что третья сторона была горизонтальной, и что влияние груза было уменьшено аналогичным образом. Подразумевается, что коэффициент уменьшения - это высота треугольника, деленная на сторону ( синус угла стороны по отношению к горизонтали). Диаграмма доказательства этой концепции известна как «Эпитафия Стевинуса». Как отмечал Э. Дж. Дейкстерхейс , доказательство Стевина о равновесии на наклонной плоскости может быть осуждено за использование вечного движения, подразумевающего reductio ad absurdum . Дейкстерхейс говорит, что Стевин «интуитивно использовал принцип сохранения энергии ... задолго до того, как он был сформулирован явно».

Он продемонстрировал перед Пьером Вариньоном решимость сил , о которой ранее не упоминалось, хотя это простое следствие закона их состава.

Стевин открыл гидростатический парадокс , согласно которому давление в жидкости не зависит от формы сосуда и площади основания, а зависит исключительно от его высоты.

Он также дал меру давления на любой заданной части борта сосуда.

Он был первым, кто объяснил приливы, используя притяжение луны .

В 1586 году он продемонстрировал, что два объекта разного веса падают с одинаковым ускорением.

Теория музыки

Van de Spiegheling der singconst .

Первое упоминание о равном темпераменте, связанном с корнем двенадцатой степени из двух, на Западе появилось в незаконченной рукописи Саймона Стевина Van de Spiegheling der singconst (около 1605 г.), опубликованной посмертно триста лет спустя в 1884 году; однако из-за недостаточной точности его вычислений многие числа (для длины строки), которые он получил, отличались от правильных значений на одну или две единицы. Похоже, его вдохновили сочинения итальянского лютниста и теоретика музыки Винченцо Галилея (отца Галилео Галилея ), бывшего ученика Джозеффо Зарлино .

Бухгалтерия

Бухгалтерия с помощью двойной записи, возможно, была известна Стевину, так как в молодые годы он был клерком в Антверпене , либо практически, либо благодаря произведениям итальянских авторов, таких как Лука Пачоли и Джероламо Кардано . Однако Стевин был первым, кто рекомендовал использовать обезличенные счета в национальном домашнем хозяйстве. Он применил его на практике для принца Мориса и рекомендовал французскому государственному деятелю Сюлли .

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 как La Disme . Полное название английского перевода было « Десятичная арифметика : обучение тому, как выполнять любые вычисления с целыми числами без дробей» , в соответствии с четырьмя принципами общей арифметики: сложением , вычитанием , умножением и делением . Понятия, упомянутые в буклете, включают единичные дроби и египетские дроби . Мусульманские математики первыми использовали десятичные дроби вместо дробей в больших масштабах. Книга Аль-Каши « Ключ к арифметике» была написана в начале 15 века и послужила стимулом для систематического применения десятичных знаков к целым и дробным числам. Но до Стевина никто не устанавливал их повседневное использование. Он чувствовал, что это нововведение было настолько значительным, что объявил повсеместное введение десятичных монет, мер и весов просто вопросом времени.

Его обозначения довольно громоздкие. Точка разделения целых чисел от десятичной дроби , как представляется, изобретение Бартоломеуса Питискуса , в чьей тригонометрической таблице (1612) это происходит и она была принята Джоном Напье в своих логарифмических работах (1614 и 1619).

Десятичная запись Стевина.svg

Стевин напечатал маленькие кружочки вокруг показателей степени одной десятой. То, что Стевин предназначал эти обведенные цифры для обозначения простых показателей, ясно из того факта, что он использовал тот же символ для степеней алгебраических величин. Он не избегал дробных показателей; в его работах не появляются только отрицательные показатели.

Стевин писал по другим научным предметам - например, по оптике, географии, астрономии - и ряд его работ был переведен на латынь В. Снеллиусом ( Виллеброрд Снелл ). Есть два полных издания его работ 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 назад Брахмагуптой в Индии.

Согласно Ван дер Вардену , Стевин устранил «классическое ограничение« чисел »целыми числами (Евклид) или рациональными дробями (Диофант) ... действительные числа образовали континуум. Его общее понятие действительного числа было принято, молчаливо или косвенно. явно всеми более поздними учеными ". Недавнее исследование приписывает Стивину большую роль в разработке реальных чисел, чем это было признано последователями Вейерштрасса . Стевин доказал теорему о промежуточном значении для многочленов, предваряя ее доказательство Коши . Стевин использует процедуру « разделяй и властвуй» , разделяя интервал на десять равных частей. Десятичные дроби Стевина послужили источником вдохновения для работы Исаака Ньютона над бесконечными рядами .

Неологизмы

Стевин считал, что голландский язык отлично подходит для написания научных статей, и перевел многие математические термины на голландский. В результате голландский язык - один из немногих западноевропейских языков, в котором много математических терминов, происходящих не от греческого или латинского языков. Сюда входит и само название wiskunde (математика).

Его взгляд на важность того, чтобы научный язык был таким же, как и язык ремесленника, может быть видно из посвящения его книги De Thiende («Disme» или «Десятый»): «Саймон Стевин желает звездочётам, геодезистам, измерители ковров, измерители тела в целом, измерители монет и торговцы удачи. Далее в той же брошюре он пишет: «[этот текст] учит нас всем вычислениям, которые нужны людям, без использования дробей. Все операции можно свести к сложению, вычитанию, умножению и делению с целыми числами».

Некоторые из изобретенных им слов эволюционировали: 'aftrekken' ( вычитать ) и 'delen' ( делить ) остались прежними, но со временем 'menigvuldigen' превратился в 'vermenigvuldigen' ( умножить , добавленное 'ver' подчеркивает тот факт, что это действие ). 'Vergaderen' ( сбор ) стал 'optellen' ( добавить Лит подсчитывать ).

Другой пример - голландское слово, обозначающее диаметр: «middellijn», букв .: линия через середину.

Слово «зоменигмаал» ( частное букв. «Много раз») стало, пожалуй, менее поэтичным «частным» в современном голландском языке.

Другие термины не вошли в современный математический голландский язык, такие как «тирлинг» ( умереть , хотя все еще используется в значении как «кубик») вместо куба. Его книги были бестселлерами.

Мелочи

  • Учебная ассоциация машиностроения при Техническом университете Эйндховена , WSV Simon Stevin, названа в честь Саймона Стевина. На память Стевина ассоциация называет свой бар «De Weeghconst» и владеет флотом наземных яхт, построенным собственными силами .
  • Стевин, упоминается как Stevinus, является одним из самых любимых авторов - если не любимый автор - Дядя Тоби Шенди в Laurence Sterne «s Жизнь и мнения Тристрама Шенди джентельмена .
  • Цитата: Человек в гневе - не хитрый лицемер.
  • В Брюгге есть площадь Симона Стевина, на которой стоит статуя Стевина работы Эжена Симониса . Статуя включает в себя схему наклонной плоскости Стевина.
  • Из порта Остенде в его честь названо научно-исследовательское судно.

Публикации

В Мёрсе Укрепление , разработанные Стевины.

Среди прочего, он опубликовал:

  • Tafelen van Interest («Таблицы процентов») в 1582 году с проблемами приведенной стоимости простых и сложных процентов и таблицами процентов, которые ранее не публиковались банкирами;
  • Problemata geometrya в 1583 году;
  • De Thiende ( La Disme , Десятое) в 1585 году, в котором в Европе были введены десятичные дроби;
  • La pratique d'arithmétique в 1585 году;
  • L'arithmétique в 1585 году, в котором он представил единообразный подход к решению алгебраических уравнений ;
  • Dialectike ofte bewysconst (Диалектика, или Искусство демонстрации) в 1585 году в Лейдене Кристоффелем Плантином. Снова опубликовано в 1621 году в Роттердаме Яном ван Весберге де Йонге.
  • Де Бегинселен Der Weeghconst в 1586 году в сопровождении Де Вигдэта ;
  • De Beghinselen des Waterwichts (Принципы веса воды) в 1586 г., посвященные гидростатике ;
  • Vita Politica . Названный Burgherlick leven (Гражданская жизнь) в 1590 году;
  • De Stercktenbouwing (Строительство укреплений ), опубликованный в 1594 году;
  • De Havenvinding ( Определение местоположения ) опубликовано в 1599 году;
  • Де Хемеллуп в 1608 году, в котором он выразил поддержку теории Коперника .
  • В Wiskonstighe Ghedachtenissen (Математические воспоминания, латынь : Hypomnemata Mathematica ) с 1605 по 1608 год. Сюда входили более ранние работы Саймона Стевина, такие как De Driehouckhandel ( Тригонометрия ), De Meetdaet ( Практика измерения ) и De Deursichtighe ( Перспектива ), которые он отредактировал и опубликовал. .;
  • Castrametatio, dat is legermeting и Nieuwe Maniere van Stercktebou door Spilsluysen (Новые способы строительства шлюзов ), опубликованные в 1617 году;
  • De Spiegheling der Singconst (Теория певческого искусства).
  • "Œuvres mathématiques ...", Лейден, 1634 г.

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Практически все сочинения Стевина были опубликованы в пяти томах с введением и анализом в: Crone, Ernst; Dijksterhuis, EJ ; Forbes, RJ; и др., ред. (1955–1966). Основные произведения Саймона Стевина . Лиссе: Swets & Zeitlinger.Основные работы доступны в Интернете в Цифровой библиотеке Королевской Нидерландской академии искусств и наук . Не включает Dialectike ofte Bewysconst .
  • Еще один хороший источник информации о Стевине - это пакет на французском языке: Bibliothèque royale de Belgique, ed. (2004). Саймон Стевин (1548–1620): L'émergence de la nouvelle science . Турнхаут: Brepols..
  • Недавняя работа о Саймоне Стевине на голландском языке: Devreese, JT en Vanden Berghe, G. (2003). Чудо-эн - чудо гин. De geniale wereld van Simon Stevin 1548–1620 . Левен: Davidsfonds.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ).
  • Недавняя работа о Саймоне Стевине на английском языке: Devreese, JT en Vanden Berghe, G. (2007). Магия - это не магия. Чудесный мир Саймона Стевина 1548–1620 гг . Саутгемптон: WITpress.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • ван ден Хеувел, К. (2005). Де Хюисбоу. Реконструкция незаконченного трактата по архитектуре и гражданскому строительству Саймона Стевина . Амстердам: KNAW Edita. 545 стр. - Работа доступна онлайн - см. Внешние ссылки
  • ван Бунге, Вип (2001). От Стевина до Спинозы: очерк философии в голландской республике семнадцатого века . Лейден: Брилл.

внешние ссылки