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威廉·奥特雷德

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威廉·奥特雷德
威廉·奥特雷德
出生(1574-03-05)1574年3月5日
英格兰白金汉郡伊顿
逝世1660年6月30日(1660歲—06—30)(86歲)
英格兰萨里埃尔伯雷英语Albury, Surrey
国籍[英格蘭王國]]
知名于计算尺
乘号
科学生涯
研究领域数学

威廉·奥特雷德(英語:William Oughtred,1574年3月5日—1660年6月30日),為英格兰数学家圣公会牧师。

约翰·纳皮尔发明对数埃德蒙·岡特英语Edmund Gunter创立了对数坐标之后,奥特雷德于1622年发明了滑动的计算尺,直接进行乘除计算。他首先使用"×"来表示乘法运算[1],并于1657年首先使用 "cos"和"cot" 来表示余弦函数余切函数[2]

威廉·奧特雷德(William Oughtred),1574 年 3 月 5 日生於白金漢郡伊頓,其父班傑明為伊頓公學書法教師兼登記員,奧特雷德幼時即在伊頓受教,他自幼便對數學表現出濃厚的興趣,甚至常在夜深人靜時挑燈自習 ;1592 年獲國王獎學金入劍橋大學國王學院,1596、1600 年分別獲學士與碩士學位,並於 1595至1603 年間為院士,而後於 1603 年受聖職、1605 年任沙爾福德副牧。1606 年 2 月 20 日,他在薩里郡坦格利迎娶克里斯吉福特·卡里爾(Christsgift Caryll),兩人共育十二子女,其中班傑明與約翰繼承父親對器械的熱情,成為鐘錶匠;1610 年 10 月 16 日奧特雷德獲委任薩里阿爾伯里教區長,五十載未曾離任。1628 年受阿倫德爾伯爵延攬後,他得以於倫敦阿倫德爾府設館授徒,又在阿爾伯里自宅免費招收學生,先後啟迪塞思·沃德、約翰·沃利斯、克里斯多佛·雷恩、理查德·德拉曼、約納斯·摩爾等人;其與亨利·布里格斯、埃德蒙·岡特、法國建築師 François Derand 以及占星師威廉·利利等人保持廣泛書信往來,學術網絡遍及英法。英國內戰期間,他堅定擁護王室,1646 年幾遭議會「掠奪牧師委員會」革職,幸賴利利等友人於國會奔走而免;此後他仍在阿爾伯里潛心著作,除發明滑尺並推廣乘號「×」,奧特雷德涉足當時所謂的“赫密士主義科學”,包含煉金術、占星術等領域,約翰·奧布里在《短傳》中指出奧特雷德鑽研占星術且頗為靈驗,他自己雖不明其理但相信有某種“精靈”相助 ;奧布里還提到奧特雷德默許鄉間鄰里相信他會召喚術,甚至親眼見過奧特雷德留下筆記的占卜術書籍 。另一位同時代人物約翰·伊芙林在日記中記載,1655年奧特雷德拜訪他時談及了一些奇特的想法,例如認為賢者之石(點金石)是可能存在的,預計次年將有大事發生並可能預示救世主顯現等末世論觀點,晚年他每日臥讀至午,夜半始就寢,仍筆耕不輟。1660 年王政復辟消息傳至薩里,八十六歲高齡的奧特雷德據傳因過度欣喜於 6 月 30 日猝逝,葬於阿爾伯里聖彼得與聖保羅舊教堂墓地,而「滑尺之父」之名亦隨之長傳;1991 年成立於美國的「奧特雷德學會」即以其姓氏致敬,定期刊行《奧特雷德學報》,展示計算尺收藏以續其遺風。

学术

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著作

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一件奥特雷德型环状日晷

奥特雷德最著名的著作是1631年出版的《数学精义》,这本书出版后多年里颇受欢迎,並被重印多次,於1647年被翻译为英文。约翰·沃利斯艾萨克·牛顿正是通过此书接触数学的[3]。这本篇幅不大的书提纲挈领地讲述了当时的代数学知识[4]。书中描述性的语言较少,主要使用各种符号,他引入了乘号,使用“::”表示比,并复活了很多古代使用的图形符号[5]。他在这本书里用π表示圆周长,这是π首次和圆周建立联系,后来的数学家威廉·琼斯 (数学家)又开始用π表示圆周率[4]。奥特雷德的学生威廉·福斯特英语William Forster (mathematician)编写了航海专著《比例圆和水平仪》(1632)和《三角学》,奥特雷德在后一部著作中引入了三角函数的符号。

日晷与滑动计算尺

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Clavis mathematicae, 1652

奥特雷德曾改进水平仪,发明双水平日晷[6] ,并发明了直型计算尺。在埃德蒙·冈特对计算尺的研究中,需使用一对分规测出计算尺上的距离。奥特雷德最初的改进设计是圆形计算尺,这一设计发表在他的学生威廉·福斯特编撰的《比例圆和水平仪》(1632)。这本书出版后,引起了德拉曼的激烈反应,因为德拉曼在1630年前后,就已经发表了同样的圆形计算尺。此外,德拉曼也认为是他最早发明了用于日晷的水平四分仪,对这两种仪器的发现优先权的争议导致两人互相指责,关系恶化[7]此外,奥特雷德和德拉曼对数学教学法也有不同看法,奥特雷德认为理论教学要比练习更重要[8][9]。后来,奥特雷德采用了一把分规在另一把上滑动的方法,发明了直的滑动计算尺,后来又逐渐改进成了可折叠的计算尺。[10][11]

参考文献

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  1. ^ 沃尔夫. 十六、十七世纪科学技术和哲学史,第九章-数学符号. 商务印书馆. 
  2. ^ 莫定德. 数学符号的历史溯源及实质. 广西右江民族师专学报. 2002年, 15 (6): 10. 
  3. ^ 沃尔夫. 十六、十七世纪科学技术和哲学史,第九章-吉拉尔. 商务印书馆. 
  4. ^ 4.0 4.1 奥特雷德生平. [2015-04-22]. (原始内容存档于2019-10-28). 
  5. ^ 沃尔夫. 十六、十七世纪科学技术和哲学史,第九章-对数. 商务印书馆. 
  6. ^ Harvard University - Department of History of Science. Dssmhi1.fas.harvard.edu. [31 October 2012]. (原始内容存档于2012年2月20日). 
  7. ^ The slide rule - a forgotten tool - Powerhouse Museum Collection. Powerhousemuseum.com. [2015-04-22]. (原始内容存档于2017-01-03). 
  8. ^ Michelle Selinger. Teaching Mathematics. 1994: 142. 
  9. ^ The Galileo Project. Galileo.rice.edu. [2015-04-22]. (原始内容存档于2020-02-07). 
  10. ^ Slide Rules. Hpmuseum.org. [2015-04-22]. (原始内容存档于2009-07-27). 
  11. ^ 沃尔夫. 十六、十七世纪科学技术和哲学史,第二十三章-八:机械计算器. 商务印书馆.