تمام دانشمندان ریاضی

جان نپر

وقتی پدرش فقط 16 سال داشت به دنیا آمد، قسمت اعظم زندگی خود را در ملک خانوادگی خود یعنی (کاخ مرچیستون) نزدیک (ادینبورو ) اسکاتلند گذراند و عمده انرژی خود را در جدال های سیاسی و مذهبی آن زمان صرف کرد. وی به شدت ضد کاتولیک بود.

در سال 1593 ادعا نامه ای تند و پرخواننده ای علیه کلیسای رم تحت عنوان (کشف ساده ای از کلیه مکاشفات یوحنای قدیس) منتشر، و سعی کرد ثابت کند که پاپ ضد مسیح است. کتاب 21 بار به چاپ رسید، که حداقل 10 بار آن در دوران حیات مؤلف بود و نپر باور داشت که شهرت وی در بین نسل های بعدی بر مبنای این کتاب خواهد بود.

نپر همچنین پیشگویانه از پیداش ماشین های جهنمی جنگی گوناگونی نام برده که طرحها و نمودار هایی با نوشته هایش همراه بود، وی پیشگویی کرد که در آینده آتشباری به وجود می آید که قادر به پاکسازی میدانی به محیط 4 مایل از هر موجود زنده ای با بیش از یک پا بلندی خواهد بود و ابزار های دریانوردی زیر آب و ارابه ای با پوزه جانداری ساخته از آهن به عرصه می آیند که بر هر سو مرگ می پراکند. در جنگ جهانی اول این پیشگویی ها به ترتیب در وجود مسلسل، زیر دریایی و تانک نظامی تحقق پیدا کردند.

شگفت آور نیست که نبوغ و قدرت تجسم نپر بعضی ها را بر آن داشت تا وی را از لحاظ فکری نا متعادل پندارند و برخی دیگر به او به عنوان رواج دهنده سحر و جادو نگاه کنند. داستانهای بسیار و احتمالا بی پایه ای، در تایید این نظریات گفته می شوند. زمانی وی اعلام کرد که خروس سیاه زغالی او برای وی مشخص خواهد کرد که کدامیک از خدمتکارانش از او دزدی می کند. خدمتکاران یک به یک به اتاق تاریکی فرستاده شده بودند، با این دستور که پشت خروس را نوازش کنند. بدون اطلاع خدمتکاران، نپر پشت خروس را به دوده چراغ آغشته کرده بود، و خدمتکار مجرم، در بیم از دست زدن به خروس، با دستهای تمیز باز گشته بود.

مورد دیگری نیز وقتی بود که نپر از دست کبوتر های همسایه که حبوبات او را می خوردند ، به تنگ آمده بود. وی تهدید کرد در صورتی که همسایه اش جلوی پرواز این پرندگان را نگیرد، آنها را ضبط خواهد کرد. همسایه، با این تصور که گرفتن کبوتر هایش عملا غیر ممکن است، به نپر گفت که وی مخیر است آنها را بگیرد. روز بعد همسایه شگفت زده کبوتر های خود را تلو تلو خوران روی چمن نپر مشاهده می کند که نپر با خونسردی آنها را در کیسه ای می ریخته است. نپر پرندگان را با پاشیدن نخود فرنگی های آلوده به شراب پیرامون چمن خود مست کرده بوده است.

نپر برای رهایی از مناقشات سیاسی و مذهبی خود را با مطالعه ریاضیات و علوم سرگرم می کرد و نتیجه اش چهار موضوع زیر ا ست که ثمره نبوغ اوست و در تاریخ ریاضیات ثبت شده ا ست :

1- اختراع لگاریتم

2- یاد آور زیرکانه ای، موسوم به قاعده اجزاء مستدیر، برای به دست آوردن دوباره فرمولهایی که در حل مثلث های قائم الزاویه کروی به کار می روند.

3- حداقل دو فرمول مثلثاتی از یک گروه چهار تایی معروف به مشابهات نپر که در حل مثلثهای غیر مشخص کروی مفیدند.

4- اختراع اسبابی موسوم به میله های نپر یا استخوانهای نپر، مفید در ضرب، تقسیم، واستخراج ریشه های دوم اعداد به طور مکانیکی.

نپر بحث خود درباره لگاریتمها را در 1614 در رساله ای تحت عنوان شرح قانون شگفت انگیز لگاریتم ها منتشر کرد. این اثر حاوی جدولی ا ست که لگاریتم سینوس زوایا را برای دقیقه های متوالی یک کمان می دهد. رساله توجه فوری و گسترده ای را برانگیخت، و در سال بعد از انتشار آن هنری بریگز (1631-1561 ) استاد هندسه در کالج گرشام در لندن، و بعداٌ استاد در آکسفورد، به ادینبورو سفر کرد تا مراتب احترام خود را به مخترع کبیر لگاریتم ها ادا کند. در ضمن این ملاقات بود که نپر و بریگز به این توافق رسیدند که جداول در صورت چنان تبدیلی که لگاریتم 1 ، 0 و لگاریتم 10 هر توان مناسبی از 10 شود، مفید تر خواهد بود. بدین ترتیب لگاریتم امروزی بریگزی، یا متعارفی، تکوین یافت. این گونه از لگاریتم ها، که اساسا لگاریتم هایی در مبنای 10 می باشند، کارآیی برتر خود را در محاسبات عددی مرهون این حقیقت هستند که دستگاه شمار ما نیز در مبنای 10 است. برای دستگاه شماری که پایه دیگری مانند b داشته باشد، به منظور محاسبات عددی، مناسبتر خواهد بود که جداول لگاریتم نیز در مبنای b باشند.

کلمه لگاریتم به معنی «عدد نسبت» است و توسط نپر، بعد از آنکه از اصطلاح عدد ساختگی استفاده کرد، اتخاذ گردید.

بریگز کلمه مانتیس را، که کلمه لاتینی متاخری از ریشه اتروسکی است، معمول کرد، که در اصل به معنی «جمع» یا «پارسنگ» بوده و در قرن 16 معنی «ضمیمه» را یافت. اصطلاح مفسر توسط بریگر نیز پیشنهاد شد و به وسیله ولاک به کار رفت.

اختراع شگفت انگیز نپر در سرتاسر اروپا به گرمی مورد استقبال واقع شد. در نجوم، بویژه، زمان برای چنان اکتشافی بسیار آماده بود. بنا به اظهار لاپلاس، اختراع لگاریتم ها «با کوتاه کردن زحمات، عمر منجمین را دو  برابر کرد.»

تنها رقیب نپر در پیش قدمی در اختراع لگاریتم بورگی (1632 – 1552 ) ابزار ساز سوئیسی بود. بورگی جدولی از لگاریتم ها را مستقل از نپر به تصور در آورده و آنرا ساخت و نتایج کارهای خود را در 1620 شش سال بعد از اینکه نپر کشف خود را به جهانیان اعلام کرده بود، منتشر نمود. گرچه هر دوی آنها ایده لگاریتم را مدتها قبل از انتشار در ذهن خود پروانده بودند، عموما اعتقاد بر این است که این ایده اول بار به ذهن نپر راه یافته بوده است. روش نپر هندسی بود، در حالی که روش بورگی جبری بود. امروزه لگاریتم عموما به عنوان یک نما تلقی می شود.

مشکلی که در ضرب اعداد بزرگ به طور گسترده پیش می آمد، منجر به پیدایش طریقه های مکانیکی برای انجام این فرآیند گردید. اختراع نپر، مشهور به میله های نپر یا استخوانهای نپر در زمان خود بسیار معروف بود، و توسط کاشف آن در اثری به نام مطالعه چوبهای معجزه آسا، منتشره در 1617 تشریح شد.