Введение
Английский математик (1574–1660)
Уильям Оутред (5 марта 1574 – 30 июня 1660), также Оутред, Утред и т. д., был английским математиком и англиканским священником. После того как Джон Непер изобрел логарифмы, а Эдмунд Гюнтер создал логарифмические шкалы (линии или правила), на которых основаны логарифмические линейки, Оутред первым использовал две такие шкалы, скользящие относительно друг друга, для непосредственного выполнения умножения и деления. Ему приписывают изобретение логарифмической линейки примерно в 1622 году. Он также ввел символ "×" для обозначения умножения и сокращения "sin" и "cos" для функций синуса и косинуса.
Образование
Сын Бенджамина Оутреда из Итона в Букингемшире (ныне часть Беркшира), Уильям родился там 5 марта 1574/75 года и получил образование в колледже Итона, где его отец, преподаватель каллиграфии, был одним из его учителей. Оутред страстно увлекался математикой и часто бодрствовал ночами, чтобы учиться, пока другие спали. Затем он поступил в Королевский колледж Кембриджского университета, где получил степень бакалавра в 1596/97 году и степень магистра в 1600 году, а также занимал стипендию в этом колледже с 1595 по 1603 год. В 1600 году он сочинил похоронную оду на латинском языке в память сэра Уильяма Мора из Лосли-парка.
Ректор в Гилдфорде и Шелфорде
Принятый в священный сан, он покинул Кембриджский университет около 1603 года, когда, будучи "мастером" Уильямом Оутредом, он занимал должность ректора церкви Святой Марии в Гилдфорде, Суррей. По представлению светского покровителя Джорджа Остина, он был рукоположен в викарии церкви Шелфорд близ Уонерша, в окрестностях Гилдфорда в западном Суррее, 2 июля 1605 года. 20 февраля 1606 года в Шелфорде Оугтред женился на Кристсгифт Кэрилл, представительнице семьи Кэрилл, проживавшей в поместье Грейт Тэнгли-холл в Шелфорде. У Оутредов было двенадцать детей: Уильям, Генри, Генри (первый Генри умер в младенчестве), Бенджамин, Саймон, Маргарет, Джудит, Эдвард, Элизабет, Анна, Джордж и Джон. Два сына, Бенджамин и Джон, унаследовали интерес отца к инструментам и стали часовщиками. Жена Оутреда была племянницей Саймона Кэрилла из Тэнгли и его жены леди Элизабет Онгьер (в браке с 1607 года), дочери сэра Фрэнсиса Онгьера. Оугтред был свидетелем завещания Саймона Кэрилла, составленного в 1618 году, и благодаря двум последующим бракам Элизабет оставалась матриархом и вдовой Грейт Тэнгли до своей смерти около 1650 года. Брат Элизабет, Джеральд, 2-й барон Онгьер из Лонгфорда, женился на Джейн, дочери сэра Эдварда Онслоу из Ноула, Суррей, в 1638 году. Оугтред высоко отзывался о Джеральде (которого он обучал) как о человеке глубокой набожности и образованности, владевшем латынью, греческим, ивритом и другими восточными языками. В январе 1610 года сэр Джордж Мор, покровитель церкви Комптона, прилегающей к парку Лосли, передал Оутреду право представления священника (адвокацию) к этой церкви, когда она в следующий раз станет вакантной, хотя это и не давало Оутреду права самому претендовать на эту должность, оставив Шелфорд 18 января 1611 года. В январе 1615/16 года сэр Джордж Мор вновь передал право представления к церкви Комптона (все еще занятой) в доверительное управление Роджеру Хиту и Саймону Кэрилл, чтобы они представили самого Оутреда или любого другого человека, которого Оугтред назначит, когда должность станет вакантной. Вскоре после этого к Оутреду обратился Джон Тичборн с просьбой о его покровительстве и заключил соглашение о выплате ему денежной суммы в определенные дни. Прежде чем это было завершено, настоятель церкви умер (в ноябре 1618 года), и Оугтред добивался своего представления, несколько раз проповедуя в Комптоне, получив первоплоды для своего использования и, через четыре месяца, попросив покровителя представить его. Однако Тичборн предложил немедленно выплатить согласованную сумму и был соответственно представлен попечителями в мае 1619 года (Саймон Кэрилл умер в том же году), но прежде чем его могли принять, корона выдвинула другого кандидата, поскольку договор между Оутредом и Тичборном был признан сэром Генри Йелвертоном явно симоническим. Поэтому Оугтред остался в Альбери, где прослужил ректором в течение пятидесяти лет. Уильям Лилли, знаменитый астролог, знал Оутреда и утверждал в своей автобиографии, что ходатайствовал за него, чтобы предотвратить его отстранение от должности Парламентом в 1646 году: "Примерно в это время самый известный математик всей Европы, мистер Уильям Оугтред, пастор из Олбери в Суррее, находился под угрозой секвестрации Комитетом по делам лишенных священников; (Оба были праворукими); против него были представлены и присягнуты несколько незначительных пунктов, достаточных для его отстранения, но, в день его слушания, я обратился к сэру Болстроду Уитлоку и ко всем своим старым друзьям, которые в таком количестве выступили в его защиту, что, хотя председатель и многие другие пресвитерианские члены были против него, он все же был оправдан большинством голосов". О его портрете (в возрасте 73 лет, 1646), выгравированном Венцесласом Холларом и помещенном в Clavis Mathematica, Джон Эвелин заметил, что он "чрезвычайно похож на него" и что он передает "это спокойное и безмятежное выражение, которое, казалось, исходило из и было результатом какого-то счастливого открытия и изобретения". Уильям Оугтред умер в Альбери в 1660 году, через месяц после реставрации Карла II. Преданный сторонник королевской власти, он, по преданию, умер от радости, узнав о возвращении короля. Он был похоронен в старой церкви Святых Петра и Павла в Альбери. Автобиографическая информация содержится в его обращении "К английскому дворянству" в его "Справедливом оправдании", написанном около 1634 года.
Математик
Оутред проявил интерес к математике в раннем возрасте и посвящал ей все свободное время, которое позволяли академические занятия. Среди коротких трактатов, добавленных к изданиям «Clavis Mathematica» 1647/48 годов, был один, описывающий естественный и простой способ нанесения солнечных часов на любую поверхность, независимо от ее положения, который, по словам автора, он изобрел в 23 года (1597/98), то есть во время обучения в Королевском колледже Кембриджа. Его первоначальной целью было найти портативный инструмент или циферблат для определения времени, он пробовал различные приспособления, но ни одно его не удовлетворило. «В конце концов, учитывая, что все вопросы, касающиеся первых движений, наиболее точно решались самим Глобусом, приведенным к текущей высоте с помощью подвижного азимута, он спроецировал Глобус на плоскость горизонта и приложил к его центру, который в нем являлся зенитом, индекс с спроецированными градусами для подвижного азимута». Уильям Робинсон писал Оуттреду: «Я не могу не удивляться опрометчивости Ричарда Деламейна, который, сознавая, что он лишь вор чужих идей, так безрассудно провоцирует и пробуждает спящего льва». Около 1628 года он был назначен графом Арунделом для обучения его сына Уильяма Говарда математике. Уильям Алабастер написал ему в 1633 году, чтобы предложить решение задачи квадратуры круга путем рассмотрения четвертой главы Книги Иезекииля. В 1634 году он переписывался с французским архитектором Франсуа Дерандом и (среди прочих) с сэром Чарльзом Кавендишем (1635), Йоханнесом Банфи Хуньяди (1637), Уильямом Гаскойном (1640) и доктором Джоном Твисденом (1650). Оутред предлагал бесплатное математическое обучение ученикам, среди которых были Ричард Деламейн и Джонас Мур, и его преподавание повлияло на целое поколение математиков. Сет Уорд прожил с Оуттредом шесть месяцев, чтобы изучить современную математику, а врач Чарльз Скарборо также останавливался в Альбери: Джон Уоллис и Кристофер Рен переписывались с ним. Другим учеником в Альбери был Роберт Вуд, который помог ему подготовить «Clavis» к печати. Высокое мнение Исаака Ньютона об Оуттреде выражено в его письме 1694 года Натаниэлю Хоузу, где он широко цитирует его, называя «человеком, чьему суждению (если вообще чьему-либо) можно безопасно доверять, этим очень хорошим и рассудительным человеком, мистером Оуттредом». Первое издание основополагающего труда Джона Уоллиса по бесконечно малому исчислению «Arithmetica Infinitorum» (1656) содержит длинное посвящение Уильяму Оуттреду.
Around 1628 he was appointed by the Earl of Arundel to instruct his son William Howard in mathematics. William Alabaster wrote to him in 1633 to propose the quadrature of the circle by consideration of the fourth chapter of the Book of Ezekiel. In 1634 he corresponded with the French architect François Derand, and (among others) with Sir Charles Cavendish (1635), Johannes Banfi Hunyades (1637), William Gascoigne (1640) and Dr John Twysden, M. D. (1650). Oughtred offered free mathematical tuition to pupils, among them Richard Delamain and Jonas Moore, and his teaching influenced a generation of mathematicians. Seth Ward resided with Oughtred for six months to learn contemporary mathematics, and the physician Charles Scarborough also stayed at Albury: John Wallis and Christopher Wren corresponded with him. Another Albury pupil was Robert Wood, who helped him to see the Clavis through the press. Isaac Newton's high opinion of Oughtred is expressed in his letter of 1694 to Nathaniel Hawes, where he quotes him extensively, calling him "a Man whose judgement (if any man's) may safely be relyed upon that very good and judicious man, Mr Oughtred". The first edition of John Wallis's foundational text on infinitesimal calculus, Arithmetica Infinitorum (1656), carries a long letter of dedication to William Oughtred.
Клавис Математик (1631)
Самая важная работа Уильяма Оугтреда была впервые опубликована в 1631 году на латыни под названием Arithemeticæ in Numeris et Speciebus Institutio, quae tum Logisticæ, tum Analyticæ, atque adeus totius Mathematicæ quasi Clavis est (т. е. «Основание арифметики в числах и величинах, которое является как бы ключом к логистике, затем к аналитике и, следовательно, ко всей математике»). Она была посвящена Уильяму Говарду, сыну покровителя Оугтреда Томаса Говарда, 14-го графа Арунделя. Это учебник по элементарной алгебре. Он начинается с обсуждения индо-арабской системы счисления десятичных дробей, а затем вводит сокращенные обозначения знаков умножения и деления десятичных дробей. Оугтред также рассмотрел два способа выполнения деления в столбик и ввел символ «~», обозначающий в математике разность между двумя переменными. «Clavis Mathematicae» стала классикой и была переиздана в нескольких изданиях. Джон Уоллис и Исаак Ньютон, среди прочих, использовали ее в качестве учебника. В своей лаконичной работе он выступал за менее многословный стиль в математике и большую зависимость от символов. Опираясь на Франсуа Виета (хотя и неявно), Оугтред также свободно внедрял новые символы, вводя не только знак умножения, который теперь используется повсеместно, но и знак пропорции (двойную двоеточие ::). Первое издание, 1631 года, содержало 20 глав и 88 страниц, включая алгебру и различные основы математики. Работа была переработана для «Нового ключа», который впервые появился в английском издании 1647 года под названием «The Key of the Mathematicks New Forged and Filed», посвященном сэру Ричарду Онслоу и его сыну Артуру Онслоу (сыну и внуку сэра Эдварда), а затем в латинском издании 1648 года под названием «Clavis Mathematica Denuo Limata, sive potius Fabricata» (т. е. «Математический ключ, вновь заточенный, или, скорее, изготовленный»), в котором было удалено предисловие, а объем книги сокращен на одну главу. В английском предисловии Оугтред объясняет, что его намерением всегда было предоставить пытливому читателю нить Ариадны в запутанном лабиринте этих исследований, но его прежний, крайне сжатый стиль оказался сложным для некоторых, и теперь был дополнительно разъяснен. Эти издания содержали дополнительные трактаты о решении уравнений с неизвестными, представленных числами, и другие материалы, необходимые для работы с десятичными дробями и логарифмами, а также его работы по построению солнечных часов. Последнее издание при жизни автора (третье) вышло в 1652 году, а посмертные издания (под названием «Clavis Mathematicæ»: т. е. «Ключ математики») появились в 1667 и 1693 годах (на латыни) и в 1694 году (на английском языке). Работа приобрела популярность примерно через 15 лет после ее первого появления, поскольку математика стала играть более важную роль в высшем образовании. Валлис написал предисловие к своему изданию 1652 года и использовал его для демонстрации своего мастерства в криптографии; в другом издании Оугтред рекламировал талант Врена.
Круги пропорций и горизонтальный инструмент (1632)
Эта работа была использована Оутредом в рукописи до того, как она была отредактирована для публикации его учеником, Уильямом Форстером. Здесь Оутред ввёл сокращения для тригонометрических функций. В ней содержится его описание и инструкции по использованию его важного изобретения – логарифмической линейки, механического средства для вычисления логарифмов. С историей этой книги связаны двое учеников Оутреда – Уильям Форстер и Ричард Делемейн-старший. Будучи наставником сына графа Арунделя, Оутред пользовался комнатой в Арундел-хаусе, резиденции графа в районе Стрэнд в Лондоне. Он бесплатно обучал там Ричарда Делемена, который, по его мнению, чрезмерно полагался на математические инструменты и не мог в полной мере понять лежащую в их основе теорию. Другого своего ученика, Форстера, пришедшего к нему начинающим в 1620-х годах, он поэтому обучал без использования инструментов, чтобы тот получил прочную основу знаний. Однако во время длительных каникул 1630 года Форстер (который преподавал математику из дома на кладбище церкви Святого Клемента Дэнса, на Вестминстерской стороне Темпл-бара, недалеко от магазина Элиаса Аллена), находясь в Альбери у Оутреда, спросил его о линейке Гунтера, и ему показали два инструмента, используемых его учителем, включая круговую логарифмическую линейку Оутреда. Тогда Оутред сказал Форстеру: «Истинный путь познания – не в инструментах, а в доказательствах. И это нелепый подход вульгарных учителей, которые начинают с инструментов, а не с наук, и вместо того, чтобы воспитывать мастеров, превращают своих учеников в ловкачей и фокусников, тем самым нанося ущерб науке, теряя драгоценное время и предавая способные и трудолюбивые умы невежеству и праздности. Использование инструментов, безусловно, прекрасно, если человек является мастером, но презрительно, если противопоставлять его самой науке. И наконец, он намеревался похвалить меня за умение обращаться с инструментами, но прежде хотел, чтобы я хорошо разбирался в науках». – заявляя о себе как об изобретателе и посвятив предыдущий трактат королю Карлу I. Он даже показывал Оутреду свои пробные страницы во время подготовки к печати и отвергал его возражения.
В книге Кажори утверждается, что Джон Непер был первым, кто использовал десятичную точку и запятую, но на самом деле первым это сделал Бартоломей Питискус.
Слайд-правило
Изобретение Оутредом слайд-правила заключалось в использовании одного "правила", уже известного Гюнтеру, и упрощении метода его применения. Гюнтеру требовалось использование циркуля для откладывания расстояний на его правиле; Оутред же предложил сдвигать два правила относительно друг друга для достижения того же результата. Его первоначальная конструкция, созданная в 1620-х годах, была для круглого слайд-правила, однако первым эту идею опубликовал Деламен в 1630 году. Классическая конструкция с подвижной центральной частью для линейного правила появилась в 1650-х годах.
Двойной горизонтальный солнечный циферблат
В возрасте 23 лет Оутред изобрел двойные горизонтальные солнечные часы, которые теперь носят его имя – часы типа Оутред. Краткое описание «Описание и использование двойных горизонтальных часов» (16 стр.) было добавлено к изданию 1653 года (в английском переводе) пионерской книги по рекреационной математике «Récréations Mathématiques» (1624) Хендрика ван Эттена, псевдонимом Жана Леурхона. Сам перевод в настоящее время не приписывается Оутреду, а (вероятно) Фрэнсису Мальтусу.
Универсальный кольцевой эквиноциальный циферблат
Оуттред также изобрёл универсальный эквиноциальный кольцевой циферблат.
Оккультные интересы
По словам современников, Оутред интересовался алхимией и астрологией. Герметическая наука оставалась важным философским ориентиром для многих авторитетных ученых того времени, и его ученик Томас Хеншоу переписал Дневник и "Практику", полученные от его учителя. Он был хорошо знаком с астрологом Уильямом Лилли, который, как упоминалось выше, помог предотвратить его отстранение от должности священника в 1646 году.
Джон Обри: Астрология и Геомантия
Джон Обри утверждает, что (несмотря на их политические разногласия) сэр Ричард Онслоу, сын сэра Эдварда, также защищал Оуттреда от изгнания в 1646 году. Он добавляет, что Оутред был астрологом и преуспевал в натальной астрологии, и говорил, что не понимает, почему она должна быть действенной, но полагал, что ему помогает некий "гений" или "дух". По словам Обри, Элиас Эшмолл владел оригинальной рукописью Оуттреда, содержащей его рациональное деление двенадцати домов зодиака. Оутред написал одобрительный отзыв, датированный 16 октября 1659 года, внизу английского резюме работы "Кабала двенадцати астрологических домов" "Моринуса" (Жана Батиста Морина), которую Джордж Уортон включил в свой альманах на 1659 год. Обри предполагает, что Оутред не возражал против того, чтобы местные жители верили в его способность к колдовству. Сам Обри видел копию работы Кристофера Каттана по геомантии с пометками Оуттреда. Он сообщил, что Оутред рассказывал епископу Уорду и Элиасу Эшмоллу, что получал внезапные озарения или решения проблем, когда находился в определенных местах или опирался на конкретный дуб или ясень, "словно вдохновленный божественным гением", после месяцев или лет безуспешных размышлений над этими проблемами.
Элиас Эшмол: масонство
Оутред был хорошо известен Элиасу Эшмолу, о чем Эшмол упомянул в примечании к автобиографическому наброску Лилли: «Я был очень хорошо знаком с этим джентльменом, прожив три или четыре года в доме напротив его в Олдбери, Суррей. Э. Э. А.» – это дало основания предполагать, что Оутред участвовал в посвящении Эшмола в масонство в 1646 году. Фридрих Николай в обеих частях своего «Опыта» (о тамплиерских и масонских орденах) 1783 года связывал Оутреда, Лилли, Уортона и других астрологов с формированием ордена свободных каменотесов и принятых масонов в Уоррингтоне и Лондоне. Это утверждение было усилено повторениями Томаса Де Квинси и развито Жаном Мари Рагоном, но было опровергнуто в «Истории масонства» А. Г. Макки (1906). Эшмол отметил, что 15 сентября 1654 года он посетил «Мистера Огтреда, знаменитого математика», примерно через три недели после Праздника астрологов в том же году.
Джон Эвелин: Миллениализм
Оутред выразил свои милленаристские взгляды Джону Эвелину в 1655 году: "Ко мне навестил этот знаменитый математик, мистер Оутред, и я послал за ним экипаж, чтобы привезти его в Уоттон, поскольку он был уже весьма преклонного возраста. В ходе беседы он сказал мне, что считает воду первоматерией алхимиков, и был твердо убежден в возможности создания эликсира; он полагал, что солнце – это материальный огонь, а луна – континент, как показывают недавние исследования селенографов; он испытывал сильное предчувствие какого-то значительного события, которое должно было произойти в следующем году, основываясь на расчетах, связанных с периодом Всемирного потопа; и добавил, что это может быть обращение евреев при явном явлении нашего Спасителя, или же Судный день; и поэтому его напутствием было: "Parate in occursum"; он сказал, что понятия первородного греха нет у греческих Отцов, однако он верил в его существование; об этом он упомянул в связи с недавней книгой доктора Тейлора, которую я ему одолжил."
Общество
Имя Оутреда увековечено в Обществе Оутреда – организации, основанной в Соединенных Штатах в 1991 году для коллекционеров счетных линеек. Общество дважды в год выпускает Журнал Общества Оутреда и организует встречи и аукционы для своих членов.