Введение

Швейцарский производитель часов и инструментов (1552–1632)

Йост Бюрги (также Йоост, Йобст; латинизированная фамилия Бургиус или Биргиус; 28 февраля 1552 – 31 января 1632)

Хотя он был самоучкой, при жизни его считали одним из самых выдающихся инженеров-механиков своего поколения. Его работодатель, Вильгельм IV, ландграф Гессен-Кассельский, в письме Тихо Браге похвалил Бюрги как "второго Архимеда" (quasi indagine Archimedes alter est). Другой самоучка, Николаус Раймерс, в 1587 году перевел для Бюрги книгу Коперника «De Revolutionibus Orbium Coelestium» на немецкий язык. Сохранилась копия этого перевода, находящаяся в Граце, и она известна как «Грацкая рукопись». В 1604 году он поступил на службу к императору Рудольфу II в Прагу. Там он подружился с Иоганном Кеплером. Бюрги составил таблицу синусов (Canon Sinuum), которая, как считается, была очень точной, но поскольку сама таблица не сохранилась, трудно оценить её реальную точность (например, в «Opus Palatinum» Валентина Ото некоторые части оказались менее точными, чем заявлялось). В копии, сделанной Кеплером, сохранилось введение в некоторые методы Бюрги, в котором обсуждаются основы алгебры (или косса, как её тогда называли) и десятичных дробей. Некоторые авторы считают Бюрги одним из изобретателей логарифмов. В годы, проведенные в Праге, он тесно сотрудничал с астрономом Иоганном Кеплером при дворе Рудольфа II.

Бурги - часовщик

Неизвестно, где он научился часовому делу, но со временем он стал самым новаторским мастером часов и научных инструментов своего времени. К числу его важнейших часовых изобретений относятся спусковой механизм с перекрестным боем и ремонтуар – два механизма, которые на порядки повысили точность механических часов того времени. Это позволило впервые использовать часы в качестве научных инструментов, с достаточной точностью для измерения времени прохождения звезд (и других небесных тел) в перекрестии телескопов, что дало возможность начать точно составлять карты звездных положений. Работая мастером инструментов при дворе Вильгельма IV, ландграфа Гессен-Кассельского в Касселе, он сыграл ключевую роль в создании первых астрономических атласов. Он изобрел логарифмы как практический инструмент для своих астрономических расчетов, но, будучи скорее практиком-ученым, чем теоретиком, долгое время не публиковал свое открытие.

Работа Бюрги по тригонометрии

К 1586 году Бюрги смог вычислять синусы с произвольной точностью, используя несколько алгоритмов, один из которых он назвал Kunstweg. Предположительно, он использовал эти алгоритмы для вычисления «Canon Sinuum» – таблицы синусов с точностью до 8 знаков после запятой с шагом в 2 угловые секунды. Ничего больше об этой таблице неизвестно, и некоторые авторы предполагают, что её диапазон ограничивался 45 градусами. Такие таблицы были чрезвычайно важны для морской навигации. Иоганн Кеплер назвал «Canon Sinuum» самой точной из известных таблиц синусов. Бюрги описал свои алгоритмы в работе Fundamentum Astronomiae, представленной императору Рудольфу II в 1592 году. Итеративное вычисление таблицы по алгоритму Бюрги по сути работает следующим образом: каждая ячейка суммирует значения двух предыдущих ячеек в одном столбце. Значение последней ячейки делится на два, после чего начинается следующая итерация. В заключение значения последнего столбца нормализуются. Достаточно точные приближения синусов достигаются уже после нескольких итераций. Лишь недавно Фолкертс и др. доказали, что этот простой процесс действительно сходится к истинным значениям синусов. Другой алгоритм Бюрги использует разности для построения таблицы, что можно рассматривать как предвосхищение знаменитых таблиц кадастра.

Работа Бюрги по логарифмам

Бюрги построил таблицу прогрессий, которую сейчас понимают как антилогарифмы, независимо от Джона Непера, используя метод, отличный от метода Непера. Непер опубликовал свое открытие в 1614 году, и эта публикация была широко распространена по Европе к тому времени, когда Бюрги опубликовал свои работы по настоянию Иоганна Кеплера. Бюрги, возможно, создал свою таблицу прогрессий около 1600 года, но работа Бюрги не является теоретической основой логарифмов, хотя его таблица выполняет ту же функцию, что и таблица Непера. Один из источников утверждает, что Бюрги не выработал четкого представления о логарифмической функции и, следовательно, не может считаться изобретателем логарифмов. Метод Бюрги отличается от метода Непера и был, очевидно, изобретен независимо. Кеплер писал о логарифмах Бюрги во введении к своим Рудольфинским таблицам (1627): «В качестве вспомогательных средств для вычислений Юстус Биргиус пришел к этим самым логарифмам за много лет до появления системы Непера; но будучи человеком ленивым и крайне немногословным, вместо того чтобы взрастить свое дитя на благо общества, он оставил его сразу после рождения».

Почести

В честь Бюрги назван лунный кратер Биргиус.