Натанiel Боудитч: Америкалық математик және теңіз навигациясының негізін қалаушы

Кіріспе

Американдық астроном және математик (1773–1838)

Натаниел Боудич (26 наурыз 1773 – 16 наурыз 1838) – мұхиттық навигация саласындағы еңбектерімен танымал болған алғашқы американдық математигі. Ол қазіргі теңіз навигациясының негізін қалаушы деп есептеледі. Оның 1802 жылы тұңғыш рет жарық көрген «Жаңа американдық практикалық навигатор» кітабы бүгінгі күнге дейін АҚШ Әскери-теңіз күштерінің барлық кемелерінде қолданылады.

Өмір және жұмыс

Натаниел Боудич, жеті баланың төртіншісі, Салемде, Массачусетс шығанағы провинциясында, Хабакук Боудич пен Мэри Ингерсолл Боудичтің отбасында дүниеге келді. Хабакук Боудич бұрын теңізші болған, бірақ 1775 жылы кемесі қағылғаннан кейін бұл кәсібін тастап кеткен еді. Он жасында Натаниел мектепке баруын тоқтатты және әкесінің шелек жасау шеберханасында жұмыс істеді. Он екі жасында кеме құралдарын сатушының бухгалтерлік шәкірті болып тоғыз жыл жұмыс істеді. Осылайша ол бухгалтерлік есептің негіздерін меңгерді, бұл оның өміріндегі маңызды қадам болды. 1786 жылы, он төрт жасында Боудич алгебраны оқуға кірісті, ал екі жылдан кейін өзінен-өзі есептеуді үйренді. 1790 жылы латын, ал 1792 жылы француз тілін үйренді, соның арқасында Исаак Ньютонның «Табиғат философиясының математикалық принциптері» сияқты математикалық еңбектерді түпнұсқадан оқи алды. Джон Гамильтон Мурдың «Жаңа практикалық навигатор» кітабында мыңдаған қателерді тапты. Он сегіз жасында Лондон Корольдік қоғамының «Философиялық еңбектер жинағы» мақалаларының барлық математикалық бөлімін көшіріп алды. Оның ғылыми еңбектерінің ішінде Пьер Симон де Лапластың «Аспан механикасы» атты математика мен теориялық астрономияға арналған еңбегінің аудармасы ерекше орын алады. Бұл аударма АҚШ-та астрономияның дамуына үлкен үлес қосты. Боудичтің өзіндік білім алуына сәттілік те көмектесті, себебі ол белгілі ирланд химигі Ричард Кирванның кітапханасын пайдалану мүмкіндігіне ие болды. Салемнен келген капитан Хью Хилл, «Паломник» кемесімен Ирландия мен Англия арасында жүргенде кітапханасы бар кемені тоқсытып алып, 1781 жылы кітапхананы Салемге әкелді. 1795 жылы Боудич төрт сапарының біріншісіне кеме кеңсесінде жұмыс істеу үшін және капитанның хатшысы ретінде теңізге шықты. Бесінші сапарында ол кеме капитаны және оның бір бөлігінің иесі болды. Осы сапардан кейін 1803 жылы Салемге оралып, математикалық зерттеулерін жалғастырып, сақтандыру бизнесімен айналысты. Салемдегі оның отбасылық үйлерінің бірі – Натаниел Боудич үйі, қазірге дейін сақталған және 2000 жылы қалпына келтірілді. Бұл үй Ұлттық тарихи ескерткіш ретінде танылған. 1798 жылы Боудич Элизабет Бордманға үйленді, ол жеті айдан кейін қайтыс болды. 1800 жылы Боудич екінші әйелі және туысы Мэри «Полли» Ингерсолл Боудичке (1781–1834) үйленді. Олардың 2 қызы мен 6 ұлы болды, соның ішінде Генри Ингерсолл Боудич және Уильям Ингерсолл Боудич. Оның немерелерінің арасында Генри Пикеринг Боудич пен Чарльз Пикеринг Боудич болды. 1802 жылы оның «Америкалық практикалық навигатор» атты кітабы алғаш рет жарық көрді. Сол жылы Гарвард университеті Боудичке құрметті диплом берді. 1804 жылы Боудич Американың алғашқы сақтандыру актуар болды және Салемдегі Эссекс өрттен және теңізден сақтандыру компаниясының президенті болды. Оның басшылығымен компания саяси қиындықтарға және 1812 жылғы соғысқа қарамастан дамыды. Боудичтің математикалық және астрономиялық жұмыстары оған 1799 жылы Америка өнер және ғылым академиясына, ал 1809 жылы Америка философиялық қоғамына сайлануға мүмкіндік берді. 1806 жылы Гарвардта математика және физика кафедрасын ұсынды, бірақ ол одан бас тартты. 1804 жылы Айды бақылау туралы мақаласы жарияланды, ал 1806 жылы Салемді қоса алғанда, бірнеше порттардың теңіз карталарын жариялады. Одан кейін метеор жарылысын зерттеу (1807), кометалардың орбиталары туралы үш мақала (1815, 1818, 1820) және екі нүктеден аспалы маятниктің қозғалысынан туындаған Лиссажу фигураларын зерттеу (1815) сияқты ғылыми жарияланымдар жарық көрді. 1816 жылы Гарвард Натаниел Боудичке құрметті заң докторы атағын берді. Торнтон, Тамара Пкакинс, «Натаниел Боудич: математик және кәсіпкердің өмірі: 1773–1839», Гарвард журналы, 2016 жылғы шілде-тамыз. Гарвардтан басқа, АҚШ әскери академиясы мен Вирджиния университеті Боудичке математика кафедрасын ұсынды. Боудич осы ұсыныстардан да бас тартты, мүмкін Вирджиния университеті жағдайында ұсынылған 2000 долларлық жалақы сақтандыру компаниясының президенті ретінде алған жалақысының үштен екі бөлігіне ғана тең болғандықтан. Боудич Лапластың «Механикалық аспан денелері туралы трактат» атты еңбегінің алғашқы төрт томдық аудармасын 1818 жылы аяқтады. Алайда, шығынға байланысты бұл еңбектің жариялануы көп жылдарға кешіктірілді. Дегенмен ол Бенджамин Пирстің көмегімен жұмысын жалғастырып, оның ұзындығын екі есеге арттыратын түсіндірмелер қосты. 1819 жылы Боудичтің халықаралық беделі осы деңгейге жетті, ол Эдинбург пен Лондон Корольдік қоғамдарының және Корольдік Ирланд академиясының мүшесі болып сайланды. 1823 жылы Боудич Эссекс өрттен және теңізден сақтандыру компаниясынан кетіп, Бостон қаласындағы Массачусетс ауруханасының өмірді сақтандыру компаниясының актуар болып жұмыс істеді. Ол теңізде байлық жинаған бай адамдар үшін «ақша басқарушы» (инвестиция менеджері) ретінде жұмыс істеді және олардың байлығын өндіріс саласына бағыттады. Лоуэлл сияқты қалалар осының нәтижесінде дамыды. Боудичтің Салемнен Бостонға көшуі 2500-нан астам кітап, 100 карта және 29 томдық жеке қолжазбаларын көшіруді қамтыды.

Nathaniel Bowditch, the fourth of seven children, was born in Salem, Province of Massachusetts Bay, to Habakkuk Bowditch, a cooper who at one point was a sailor as well but stopped after his ship went aground in 1775, and Mary Ingersoll Bowditch. At the age of ten, he was made to leave school to work in his father's cooperage, before becoming indentured at twelve for nine years as a bookkeeping apprentice to a ship chandler. Here is where he first learned bookkeeping, an important step in his life. In 1786, age fourteen, Bowditch began to study algebra and two years later he taught himself calculus. He also taught himself Latin in 1790 and French in 1792 so he was able to read mathematical works such as Isaac Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. He found thousands of errors in John Hamilton Moore's The New Practical Navigator; at eighteen, he copied all the mathematical papers of the Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Among his many significant scientific contributions would be a translation of Pierre Simon de Laplace's Mécanique céleste, a lengthy work on mathematics and theoretical astronomy. This translation was critical to the development of astronomy in the United States. Serendipity aided Bowditch's self directed study, in as much as he found himself able to use the eminent Irish chemist Richard Kirwan's library: Hugh Hill, a privateer from Salem who captained the Pilgrim, had intercepted the ship carrying the library between Ireland and England and brought the library back to Salem in 1781. In 1795, Bowditch went to sea on the first of four voyages as a ship's clerk and captain's writer. His fifth voyage was as master and part owner of a ship. Following this voyage, he returned to Salem in 1803 to resume his mathematical studies and enter the insurance business. One of his family homes in Salem, the Nathaniel Bowditch House, still exists and was restored in 2000. This house has been designated a National Historic Landmark. In 1798 Bowditch married Elizabeth Boardman, who died seven months later. In 1800 Bowditch married his second wife and cousin, Mary "Polly" Ingersoll Bowditch (1781–1834). They had 2 daughters and 6 sons, including Henry Ingersoll Bowditch and William Ingersoll Bowditch. Among his grandchildren were Henry Pickering Bowditch and Charles Pickering Bowditch. In 1802, his book The American Practical Navigator was first published. That same year, Harvard University awarded Bowditch an honorary degree. In 1804, Bowditch became America's first insurance actuary as president of the Essex Fire and Marine Insurance Company in Salem. Under his direction, the company prospered despite difficult political conditions and the War of 1812. Bowditch's mathematical and astronomical work during this time earned him a significant standing, including election to the American Academy of Arts and Sciences in 1799 and the American Philosophical Society in 1809. He was offered the chair of mathematics and physics at Harvard in 1806, but turned it down. In 1804, an article on his observations of the Moon was published and in 1806 he published naval charts of several harbors, including Salem. More scientific publications followed, including a study of a meteor explosion (1807), three papers on the orbits of comets (1815, 1818, 1820) and a study of the Lissajous figures created by the motion of a pendulum suspended from two points (1815). In 1816, Harvard awarded Nathaniel Bowditch an honorary Doctor of Laws. Thornton, Tamara Pkakins, "Nathaniel Bowditch: Brief life of a mathematician and businessman: 1773 1839", Harvard Magazine, July August 2016. As well as Harvard, the United States Military Academy and the University of Virginia offered Bowditch chairs in mathematics. Bowditch again refused these offers, perhaps (in the case of the University of Virginia) because the $2,000 salary offered was two thirds of the salary he received as president of the insurance company. Bowditch's translation of the first four volumes of Laplace's Traité de mécanique céleste was completed by 1818. Publication of the work, however, was delayed for many years, most likely due to cost. Nonetheless, he continued to work on it with the assistance of Benjamin Peirce, adding commentaries that doubled its length. By 1819, Bowditch's international reputation had grown to the extent that he was elected as a member of the Royal Societies of Edinburgh and London, and the Royal Irish Academy. In 1823, Bowditch left the Essex Fire and Marine Insurance Company to become an actuary for the Massachusetts Hospital Life Insurance Company in Boston. There he served as a "money manager" (an investment manager) for wealthy individuals who made their fortunes at sea, directing their wealth toward manufacturing. Towns such as Lowell prospered as a result. Bowditch's move from Salem to Boston involved the transfer of over 2,500 books, 100 maps and charts, and 29 volumes of his own manuscripts.

Мұра

Океанографиялық зерттеу кемесі және Бостон қаласының орталығы мен Салем қалаларында жолаушыларды тасымалдайтын жоғары жылдамдықты катамаран паромдары, сондай-ақ Ай кратері оның құрметіне аталды. 1922 жылы Уильям Хэндс жобалаған шкунер, қазір Мэн штатының Винджаммер флотының құрамында және Рокленд қаласынан теңізге шығады, ол да Натаниел Боудичтің есімімен аталады. 1955 жылы Жан Ли Латем жас оқырмандарға арналған «Carry On, Mr. Bowditch» атты кітабын жариялады, онда Боудичтің өмірі драматизацияланған және көркемделіп суреттелген. Роберт Берридің 1941 жылы жарық көрген «Янки Старгазері» – оның толыққанды және маңызды өмірбаяны. Америкадағы бір гимназия, екі орта мектеп және жатақхана оның есімімен аталады: Бостон, Калифорния штатының Фостер-Сити қаласындағы (Боудич орта мектебі), Массачусетс штатының Салем қаласы және Салем мемлекеттік колледжі. АҚШ Сауда теңіз академиясының аумағындағы Теңіз көлігі департаментінің ғимараты оның құрметіне аталған, онда оқу сыныптары, зертханалар және 900 орындық Акерман аудиториясы орналасқан. Калифорния штатының Беркли қаласындағы бір көше де оның есімімен аталады. Актер Дэвид Морс оның құрметіне аталған – Дэвид Боудич Морс. Флорида штатының Форт-Майерс-Бич қаласындағы Боудич Пойнт паркі де Боудичтің есімімен аталған. Боудич 2014 жылы Ұлттық желкеншілердің Даңқ залына енгізілді.