奇妙的对数——7月2日科学史上的今天

2018-07-02作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



文艺复兴之后,相继出现了阿拉伯计数法、十进小数和对数,它们成为数学世界中的三大发明。其中对数的发现很难出于直觉,因而更为艰难。15—16世纪天文学的发展,促进了对数的建立。在这一时期,庞杂而巨大的天文数字摆在了人们的面前。寻求一种简单的办法,将大数缩减为小数,用加减代替乘除成为开启天文时代的需求。


1550年,纳皮尔生于苏格兰的爱丁堡,16岁时进入圣·安德鲁斯大学,以后辗转于法国、意大利和荷兰,最后回到他的家乡苏格兰。在这里,他把大量时间用于神学研究,同时也痴迷于数的研究,但数学于他仅是一种业余爱好而已。


纳皮尔的“业余爱好”使他再次注意到等差数列和等比级数数列间的对应关系,他花了20多年的时间研究对数,1614年,纳皮尔出版了《奇妙的对数定理说明书》,当时并没有完善的指数的符号,也没有“底”的概念。英国的一位数学家克拉特·布里格斯在这本书还没有翻译成英文时就做出了积极的反应。1615年7月2日这一天两人见了面,这次相见成为对数发展的关键一天。布里格斯建议纳皮尔把对数以10为“底”,这一关键性建议,不仅使对数有了“底”的概念,更形成了有“底”的对数格局。布里格斯还建议他,用这种方法建立对数表。可惜的是,此时纳皮尔的健康状况很糟,难以完成这项工作了。1617年4月,纳皮尔去世。这一年布里格斯发表了世界上首个以10为“底”的常用对数表。接着,在1620年,格莱斯哈姆学院的甘特教授成功制作世界上首把用于实用计算的对数尺,从此开始了对数研究与实用的大发展。


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对数的发现在世界上引起极大的反响,迅速渗透到了贸易统计和天文学研究中。对数是数学领域中的一个划时代的发现,它简化了数的运算程序,降低了求解问题的复杂度。更为重要的是,通过对对数的研究,人们更认识了这个重要的科学研究方法。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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