John Napier (een foto van zijn portret staat later in het artikel) is een Schotse wiskundige, schrijver en theoloog. Hij werd beroemd door het concept van logaritmen als een wiskundig hulpmiddel om te helpen bij berekeningen.
John Napier: biografie
Geboren in 1550 in Merchiston Castle, in de buurt van Edinburgh (Schotland), als zoon van Sir Archibald Napier en Janet Bothwell. Op 13-jarige leeftijd ging John naar de Universiteit van St. Andrews, maar zijn verblijf daar was waarschijnlijk van korte duur en hij had geen hogere opleiding genoten.
Van het vroege leven van Napier is weinig bekend, maar men denkt dat hij naar het buitenland reisde, zoals de gewoonte was onder de nakomelingen van de Schotse adel. Het is bekend dat hij in 1571 al naar huis was teruggekeerd en de rest van zijn leven in Merchiston of in Gartness had doorgebracht. Het jaar daarop trouwde John Napier met Elizabeth Stirling, die het leven schonk aan een zoon en een dochter. Een paar jaar na de dood van zijn vrouw in 1579 trouwde Napier met haar familielid Agnes. Het tweede huwelijk bracht het paar tien kinderen, dochters en zonen in gelijke mate. Na de dood van Napiers vader in 1608 verhuisden hij en zijn gezin naar Merchiston Castle in Edinburgh, waar hij tot het einde van zijn leven bleef.
Theologie en uitvinding
Het leven van John Napier vond plaats tijdens acute religieuze strijd. Een gepassioneerde en compromisloze protestant in relaties met de roomse kerk, hij zocht geen gunsten en hield zich niet bezig met liefdadigheid. Het is bekend dat koning James VI van Schotland hoopte op de toetreding van Elizabeth I tot de Engelse troon, en men vermoedde dat hij de hulp zocht van de katholieke Filips II, koning van Spanje, om dit doel te bereiken. De algemene vergadering van de Schotse kerk, waarmee Napier nauw verbonden was, vroeg de koning om de katholieken te bestrijden, en John werd drie keer lid van de commissie die aan de koning rapporteerde over het welzijn van de kerk en hem aanspoorde dat gerechtigheid gedaan worden tegen de vijanden van de kerk van God.
Brief aan de koning
In januari 1594 schreef John Napier aan de koning van Schotland waarin hij zijn "Eenvoudige verklaring van de hele openbaring van Sint-Jan" formuleerde. Het werk, dat strikt wetenschappelijk moest zijn, was berekend om een impact te hebben op de hedendaagse gebeurtenissen. Daarin schreef Napier: "Laat de transformatie van de universele enormiteit van uw land de constante zorg zijn van Uwe Majesteit, en in de eerste plaats Uwe Majesteit van uw eigen huis, familie en hof, en hen zuiveren van alle verdenkingen van papisme, atheïsme en neutraliteit, waarvan Openbaring voorspelt dat hun aantal in deze laatste dagen enorm zal toenemen.”
Het stuk is prominent aanwezig in de Schotse kerkgeschiedenis.
Wapenontwikkeling
Na de publicatie van "Simpleverklaringen", lijkt hij bezig te zijn met het creëren van geheime oorlogswapens. De verzameling manuscripten, die nu wordt bewaard in Lambeth Palace in Londen, bevat een document dat is ondertekend door John Napier. Wat de Schotse wiskundige heeft uitgevonden, blijkt duidelijk uit de lijst van verschillende apparaten die door "de genade van God en het werk van meesters" zijn gemaakt om hun land te beschermen. Onder hen zijn twee soorten brandgevaarlijke spiegels, een onderdeel van een artilleriestuk en een metalen strijdwagen die schoten kan afvuren door kleine gaatjes.
Bijdrage aan wiskunde
John Napier wijdde jaren van zijn leven aan de studie van wiskunde, in het bijzonder aan het creëren van methoden om berekeningen te vergemakkelijken, waarvan de bekendste de logaritmemethode is, die tegenwoordig de naam draagt van de maker ervan. Hij begon eraan te werken, waarschijnlijk al in 1594, en ontwikkelde geleidelijk zijn computersysteem, waarin wortels, producten en quotiënten van getallen snel kunnen worden berekend met behulp van tabellen met machten van een vast getal die als basis worden gebruikt.
Zijn bijdrage aan dit krachtige wiskundige hulpmiddel is uiteengezet in twee verhandelingen: Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio ("Beschrijving van de wonderbaarlijke canons van logaritmen"), gepubliceerd in 1614, evenals Mirifici Logarithmorum Canonis Constructio ("Creatie van de prachtige canons van logaritmen"), die twee jaar na de dood van de auteur werd gepubliceerd. In het eerste artikel beschreef de Schotse wiskundige de stappen die leidden tot zijn uitvinding.
Vereenvoudig berekeningen
Logaritmen zouden moeten hebbenom berekeningen te vereenvoudigen, met name vermenigvuldiging, die nodig was voor de astronomie. Napier ontdekte dat de basis voor deze berekening de relatie was tussen een rekenkundige reeks - een reeks getallen, die elk worden berekend door een meetkundige reeks van de vorige door deze te vermenigvuldigen met een constante factor groter dan 1 (bijvoorbeeld de reeks 2, 4, 8, 16 …), of minder 1 (bijv. 8, 4, 2, 1, 1/2…).
In Descriptio beschreef John Napier niet alleen de aard van logaritmen, maar beperkte hij zich ook tot een opsomming van de reikwijdte van hun gebruik. Hij beloofde in een later werk uit te leggen hoe ze waren geconstrueerd. Het was Constructio, dat aandacht verdient vanwege het systematische gebruik van de komma om het fractionele deel van getallen van het gehele getal te scheiden. Decimalen waren al in 1586 ingevoerd door de Vlaamse ingenieur en wiskundige Simon Stevin, maar zijn notatie was omslachtig. Het is gebruikelijk in Constructio om een punt als scheidingsteken te gebruiken. De Zwitserse wiskundige Just Bürgi vond tussen 1603 en 1611 onafhankelijk zijn eigen systeem van logaritmen uit, dat hij in 1620 publiceerde. Maar Napier werkte eraan vóór Bürgi en hij kreeg prioriteit vanwege de eerdere publicatiedatum in 1614.
Rhabdologie en trigonometrie
Hoewel John Napiers uitvinding van logaritmen al zijn andere werk overtreft, bleef zijn bijdrage aan de wiskunde daar niet toe beperkt. In 1617 publiceerde hij zijn Rabdologiae, seu Numerationis per Virgulas Libri Duo ("Rabdology, of Two Books of Counting withsticks", 1667), waarin hij de oorspronkelijke methoden van vermenigvuldigen en delen beschreef door kleine langwerpige staafjes, gedeeld door dwarslijnen in 9 vierkanten met nummers erop gedrukt. Deze telapparaten, bekend als Napier's stokken, waren de voorlopers van de rekenliniaal.
Hij heeft ook belangrijke bijdragen geleverd aan sferische trigonometrie, met name door het aantal vergelijkingen dat wordt gebruikt om trigonometrische verhoudingen uit te drukken, van tien naar twee te verminderen. Hij wordt ook gecrediteerd voor de trigonometrische formules van de Napier-analogie, maar het is waarschijnlijk dat de Engelse wiskundige Henry Briggs ook betrokken was bij hun samenstelling.
John Napier stierf op 4 april 1617 in Merchiston Castle.
