Джеймс Стирлинг: Жизнь и научные труды шотландского математика

Введение

Шотландский математик Джеймс Стирлинг (11 мая 1692 года, Гарден, Стирлингшир – 5 декабря 1770 года, Эдинбург) был шотландским математиком. Его прозвали «Венецианец». В его честь названы числа Стирлинга, перестановки Стирлинга и формула Стирлинга. Он также доказал корректность классификации плоских кубических кривых, предложенной Исааком Ньютоном.

Биография

Стирлинг родился 11 мая 1692 года по старому стилю в Садовом доме близ Стирлинга, будучи третьим сыном Арчибальда Стирлинга (1651–1715) и Анны Гамильтон, и внуком Арчибальда Стирлинга, лорда Гардена (1617–1668). В 18 лет он поступил в Баллиол-колледж Оксфордского университета, где, главным образом благодаря влиянию графа Мара, в 1711 году был назначен одним из стипендиатов епископа Уорнера (или стипендиатом Снелла) в Баллиоле. В 1715 году он был исключен из университета из-за переписки со своими кузенами, членами семей Кир и Гарден, известными якобитами, причастными к «Собранию у моста Бриг о’Турк» в 1708 году. Из Оксфорда он отправился в Венецию, где занялся преподаванием математики. В 1717 году вышла его работа Lineae tertii ordinis Newtonianae, sive… (8vo, Оксфорд). Находясь в Венеции, он также, через Исаака Ньютона, представил в Королевское общество статью под названием «Methodus differentialis Newtoniana illustrata» (Phil. Trans., 1718). Опасаясь покушения из-за раскрытия производственной тайны венецианских стеклодувов, он с помощью Ньютона вернулся в Лондон около 1725 года. В Лондоне он пробыл десять лет, большую часть времени сотрудничая с академией на Тауэр-стрит и посвящая свободное время математике и переписке с выдающимися математиками. В 1730 году была опубликована его наиболее значимая работа – Methodus differentialis, sive tractatus de summatione et interpolatione serierum infinitarum (4to, Лондон), представляющая собой нечто большее, чем расширение статьи 1718 года. В 1735 году он представил в Королевское общество статью «О фигуре Земли и об изменении силы тяжести на ее поверхности». В том же году он был назначен управляющим Шотландской горнодобывающей компании в Лидхиллсе, где в 1736 году для него был построен дом Шотландской горнодобывающей компании. Его следующая работа для Королевского общества касалась не чистой, а прикладной науки; в частности, тру́бы, то есть воздушного компрессора, приводимого в действие водой, который использовался на шотландской свинцовой шахте. Его имя также связано с другим практическим предприятием, которое впоследствии приобрело огромные масштабы. Из отчетов города Глазго за 1752 год известно, что первый взнос в размере десяти миллионов фунтов стерлингов, потраченный на превращение Глазго в морской порт (сумма в 28 фунтов стерлингов, 4 шиллинга и 4 пенса), был выделен на серебряный чайник, который должен был быть вручен «Джеймсу Стирлингу, математику, за его службу, усердие и труд в обследовании реки с целью ее углубления с помощью шлюзов». Еще одно издание Lineae tertii ordinis было опубликовано в Париже в 1797 году, другое издание Methodus differentialis – в Лондоне в 1764 году, а перевод последнего на английский язык, выполненный Холлидеем, – в Лондоне в 1749 году. В Саду до сих пор хранится значительная коллекция литературного наследия, состоящая из бумаг, писем и двух рукописных томов трактата о весах и мерах.

Stirling was born on 11 May 1692 O. S. at Garden House near Stirling, the third son of Archibald Stirling (1651 1715) and Anna Hamilton, and grandson of Archibald Stirling, Lord Garden, (1617 1668). At 18 years of age he went to Balliol College, Oxford, where, chiefly through the influence of the Earl of Mar, he was nominated in 1711 to be one of Bishop Warner's exhibitioners (or Snell exhibitioner) at Balliol. In 1715 he was expelled on account of his correspondence with his cousins, who were members of the Keir and Garden families, who were noted Jacobites, and had been accessory to the "Gathering of the Brig o' Turk" in 1708. From Oxford he made his way to Venice, where he occupied himself as a professor of mathematics. In 1717 appeared his Lineae tertii ordinis Newtonianae, sive . (8vo, Oxford). While in Venice, also, he communicated, through Isaac Newton, to the Royal Society a paper entitled "Methodus differentialis Newtoniana illustrata" (Phil. Trans., 1718). Fearing assassination on account of having discovered a trade secret of the glassmakers of Venice, he returned with Newton's help to London about the year 1725. In London he remained for ten years, being most part of the time connected with an academy in Tower Street, and devoting his leisure to mathematics and correspondence with eminent mathematicians. In 1730 his most important work was published, the Methodus differentialis, sive tractatus de summatione et interpolatione serierum infinitarum (4to, London), which is something more than an expansion of the paper of 1718. In 1735, he communicated to the Royal Society a paper "On the Figure of the Earth, and on the Variation of the Force of Gravity at its Surface." In the same year he was appointed manager for the Scots Mining Company at Leadhills, where the Scots Mining Company House was built for him in 1736. His next paper to the Royal Society was concerned, not with pure but with applied sciences; specifically, a trompe, i. e., a water powered air compressor that was used by a Scottish lead mine. His name is also connected with another practical undertaking, since grown to vast dimensions. The accounts of the city of Glasgow for 1752 show that the very first instalment of ten million sterling spent in making Glasgow a seaport (a sum of £28, 4s. 4d. ), was for a silver tea kettle to be presented to "James Stirling, mathematician, for his service, pains, and trouble in surveying the river towards deepening it by locks." Another edition of the Lineae tertii ordinis was published in Paris in 1797; another edition of the Methodus differentialis in London in 1764; and a translation of the latter into English by Halliday in London in 1749. A considerable collection of literary remains, consisting of papers, letters and two manuscript volumes of a treatise on weights and measures, are still preserved at Garden.