Biographie de John Napier, mathématicien écossais

Un regard sur ses principales contributions au monde des mathématiques

Wikimedia Commons/Kim Traynor

John Napier (1550-4 avril 1617) était un mathématicien et écrivain théologique écossais qui a développé le concept de logarithmes et le point décimal comme méthode de calcul mathématique. Il a également eu une influence dans le monde de la physique et de l'astronomie.

Faits en bref : John Napier

Connu pour : Développer et introduire le concept de logarithmes, les os de Napier et la virgule décimale.

Né : 1550 au château de Merchiston, près d'Edimbourg, Ecosse

Décédés : 4 avril 1617, au château de Merchiston

Conjoint(s) : Elizabeth Stirling (m. 1572-1579), Agnes Chisholm

Enfants : 12 (2 avec Stirling, 10 avec Chisholm)

Citation notable : 'Voyant qu'il n'y a rien de plus gênant pour la pratique mathématique... que les multiplications, divisions, extractions carrées et cubiques de grands nombres, qui outre la fastidieuse dépense de temps sont... sujettes à de nombreuses erreurs glissantes, j'ai commencé , par conséquent, d'examiner [comment] je pourrais supprimer ces obstacles.

Début de la vie

Napier est né à Édimbourg, en Écosse, dans le Noblesse écossaise . Comme son père était Sir Archibald Napier de Merchiston Castle, et que sa mère, Janet Bothwell, était la fille d'un membre de Parlement , John Napier est devenu le laird (propriétaire) de Merchiston. Le père de Napier n'avait que 16 ans lorsque son fils, John, est né. Comme c'était la pratique pour les membres de la noblesse, Napier n'est entré à l'école qu'à l'âge de 13 ans. Il n'est cependant pas resté très longtemps à l'école. On pense qu'il a abandonné ses études et s'est rendu en Europe pour poursuivre ses études. On sait peu de choses sur ces années, où et quand il a pu étudier.

En 1571, Napier a eu 21 ans et est retourné en Écosse. L'année suivante, il épousa Elizabeth Stirling, fille du mathématicien écossais James Stirling (1692-1770), et bat un château à Gartnes en 1574. Le couple eut deux enfants avant la mort d'Elizabeth en 1579. Napier épousa plus tard Agnes Chisholm, avec qui il avait dix enfants. À la mort de son père en 1608, Napier et sa famille s'installent au château de Merchiston, où il passe le reste de sa vie.

Le père de Napier avait été profondément intéressé et impliqué dans les questions religieuses, et Napier lui-même n'était pas différent. En raison de sa richesse héritée, il n'avait pas besoin d'un poste professionnel. Il s'est tenu très occupé en étant impliqué dans les controverses politiques et religieuses de son temps. Pour la plupart, la religion et la politique en Écosse à cette époque opposaient les catholiques aux protestants. Napier était anti-catholique, comme en témoigne son livre de 1593 contre le catholicisme et la papauté (office du pape) intitulé « A Plaine Discovery of the Whole Revelation of St. John ». Cette attaque était si populaire qu'elle a été traduite en plusieurs langues et a vu de nombreuses éditions. Napier a toujours pensé que s'il était devenu célèbre dans sa vie, ce serait grâce à ce livre.

Devenir inventeur

En tant que personne pleine d'énergie et de curiosité, Napier a accordé beaucoup d'attention à ses propriétés foncières et a essayé d'améliorer le fonctionnement de son domaine. Autour de la région d'Édimbourg, il est devenu largement connu sous le nom de «Merveilleux Merchiston» pour les nombreux mécanismes ingénieux qu'il a construits pour améliorer ses cultures et son bétail. Il a expérimenté des engrais pour enrichir sa terre, a inventé un appareil pour retirer l'eau des fosses à charbon inondées et des dispositifs de chauve-souris pour mieux arpenter et mesurer la terre. Il a également écrit sur les plans de mauvais dispositifs élaborés qui détourneraient toute invasion espagnole des îles britanniques. En outre, il a décrit des dispositifs militaires similaires aux sous-marins, mitrailleuses et chars de l'armée d'aujourd'hui. Cependant, il n'a jamais tenté de construire l'un des instruments militaires.

Napier avait un grand intérêt pour astronomie . ce qui a conduit à sa contribution aux mathématiques. John n'était pas seulement un astronome; il a été impliqué dans des recherches qui nécessitaient des calculs longs et chronophages de très grands nombres. Une fois que l'idée lui est venue qu'il pourrait y avoir un moyen meilleur et plus simple d'effectuer des calculs sur de grands nombres, Napier s'est concentré sur la question et a passé vingt ans à perfectionner son idée. Le résultat de ce travail est ce que nous appelons maintenant logarithmes .

Le père des logarithmes et la virgule décimale

Napier s'est rendu compte que tous les nombres peuvent être exprimés dans ce qu'on appelle maintenant forme exponentielle , ce qui signifie que 8 peut être écrit comme 23, 16 comme 24 et ainsi de suite. Ce qui rend les logarithmes si utiles, c'est le fait que les opérations de multiplication et de division sont réduites à de simples additions et soustractions. Lorsque de très grands nombres sont exprimés en logarithme, la multiplication devient l'addition de exposants .

Exemple : 102 fois 105 peut être calculé comme 10 2+5 ou 107. C'est plus simple que 100 fois 100 000.

Napier a fait connaître cette découverte pour la première fois en 1614 dans son livre intitulé 'Une description du merveilleux canon des logarithmes'. L'auteur a brièvement décrit et expliqué ses inventions, mais plus important encore, il a inclus sa première série de tables logarithmiques. Ces tables furent un coup de génie et un grand succès auprès des astronomes et des scientifiques. On dit que le mathématicien anglais Henry Briggs a été tellement influencé par les tables qu'il s'est rendu en Écosse juste pour rencontrer l'inventeur. Cela a conduit à une amélioration coopérative, y compris le développement de Base 10 .

Napier était également responsable de l'avancement de la notion de fraction décimale en introduisant l'utilisation de la virgule décimale. Sa suggestion selon laquelle un simple point pourrait être utilisé pour séparer le nombre entier et les parties fractionnaires d'un nombre est rapidement devenue une pratique acceptée dans toute la Grande-Bretagne.

Édité parAnne Marie Helmenstine, Ph.D.