Натаниэль Боудитч: Американский математик и основоположник морской навигации

Введение

Американский астроном и математик (1773–1838)

Натаниэль Боудич (26 марта 1773 – 16 марта 1838) – один из первых американских математиков, прославившийся своими трудами в области океанической навигации. Его часто называют основоположником современной морской навигации; его книга «Новый американский практический навигатор», впервые опубликованная в 1802 году, до сих пор находится на борту каждого корабля Военно-морского флота США, находящегося в эксплуатации.

Жизнь и творчество

Натаниэль Боудич, четвёртый из семи детей, родился в Салеме, провинции Массачусетского залива, в семье Хабакука Боудича, купера, который некоторое время был моряком, но оставил это занятие после того, как его корабль сел на мель в 1775 году, и Мэри Ингерсолл Боудич. В десять лет он был вынужден оставить школу и работать в мастерской отца, а в двенадцать лет поступил в ученики к корабельному торговцу на девять лет, чтобы изучить бухгалтерское дело. Именно там он впервые освоил бухгалтерию – важный шаг в его жизни. В 1786 году, в четырнадцать лет, Боудич начал изучать алгебру, а два года спустя самостоятельно освоил математический анализ. Он также самостоятельно изучал латынь с 1790 года и французский с 1792 года, что позволило ему читать математические труды, такие как «Математические начала натуральной философии» Исаака Ньютона. Он обнаружил тысячи ошибок в книге Джона Гамильтона Мура «Новый практический навигатор»; в восемнадцать лет он переписал все математические статьи «Философских известий» Лондонского королевского общества. Среди его многочисленных значительных научных работ был перевод «Небесной механики» Пьера Симона де Лапласа – обширного труда по математике и теоретической астрономии. Этот перевод сыграл решающую роль в развитии астрономии в Соединенных Штатах. Удача способствовала самостоятельному обучению Боудича, поскольку он смог воспользоваться библиотекой известного ирландского химика Ричарда Кируана: Хью Хилл, капер из Салема, капитан шхуны «Пилигрим», перехватил корабль, перевозивший библиотеку между Ирландией и Англией, и доставил библиотеку в Салем в 1781 году. В 1795 году Боудич отправился в море в качестве судового клерка и писаря капитана в первом из четырех своих плаваний. Пятое плавание он совершил в качестве капитана и совладельца судна. После этого плавания он вернулся в Салем в 1803 году, чтобы продолжить математические исследования и заняться страховым бизнесом. Один из его семейных домов в Салеме, Дом Натаниэля Боудича, сохранился до наших дней и был отреставрирован в 2000 году. Этот дом объявлен национальным историческим памятником. В 1798 году Боудич женился на Элизабет Бордман, которая умерла через семь месяцев. В 1800 году Боудич женился на своей второй жене и кузине Мэри «Полли» Ингерсолл Боудич (1781–1834). У них было двое дочерей и шестеро сыновей, в том числе Генри Ингерсолл Боудич и Уильям Ингерсолл Боудич. Среди его внуков были Генри Пикеринг Боудич и Чарльз Пикеринг Боудич. В 1802 году была впервые опубликована его книга «Американский практический навигатор». В том же году Гарвардский университет присудил Боудичу почетную степень. В 1804 году Боудич стал первым страховым актуарием в Америке, заняв пост президента Эссекской пожарной и морской страховой компании в Салеме. Под его руководством компания процветала, несмотря на сложные политические условия и войну 1812 года. Математические и астрономические работы Боудича в этот период принесли ему значительное признание, включая избрание в Американскую академию искусств и наук в 1799 году и Американское философское общество в 1809 году. В 1806 году ему предложили кафедру математики и физики в Гарварде, но он отказался. В 1804 году была опубликована статья о его наблюдениях за Луной, а в 1806 году – морские карты нескольких портов, включая Салем. За этим последовали другие научные публикации, в том числе исследование взрыва метеора (1807), три статьи об орбитах комет (1815, 1818, 1820) и исследование фигур Лиссажу, создаваемых движением маятника, подвешенного в двух точках (1815). В 1816 году Гарвард присудил Натаниэлю Боудичу почетную степень доктора права. Торнтон, Тамара Пкакинс, «Натаниэль Боудич: краткая жизнь математика и предпринимателя: 1773–1839», Harvard Magazine, июль-август 2016 года. Помимо Гарварда, Военная академия Соединенных Штатов и Университет Вирджинии предлагали Боудичу кафедры математики. Боудич снова отказался от этих предложений, возможно (в случае с Университетом Вирджинии), потому что предлагаемая зарплата в 2000 долларов составляла две трети от зарплаты, которую он получал в качестве президента страховой компании. Перевод Боудичем первых четырех томов «Трактата о небесной механике» Лапласа был завершен к 1818 году. Однако публикация работы затянулась на многие годы, скорее всего, из-за высокой стоимости. Тем не менее, он продолжал работать над ней при содействии Бенджамина Пирса, добавляя комментарии, которые удвоили ее объем. К 1819 году международная репутация Боудича возросла настолько, что он был избран членом Королевских обществ Эдинбурга и Лондона, а также Королевской ирландской академии. В 1823 году Боудич покинул Эссекскую пожарную и морскую страховую компанию, чтобы стать актуарием в Массачусетской больничной страховой компании в Бостоне. Там он служил «управляющим деньгами» (инвестиционным менеджером) для состоятельных людей, которые сделали состояние на море, направляя их богатство в производство. Города, такие как Лоуэлл, процветали в результате этого. Переезд Боудича из Салема в Бостон включал в себя перевозку более 2500 книг, 100 карт и атласов, а также 29 томов его собственных рукописей.

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.

Наследие

Океанографическое исследовательское судно и «Натаниэль Боудитч» — высокоскоростной пассажирский паром-катамаран, обслуживающий центр Бостона и Салем, были названы в его честь, как и лунный кратер. Кроме того, шхуна, спроектированная Уильямом Хэндом и построенная в 1922 году, которая в настоящее время входит в состав флота Maine Windjammer и отходит из Рокленда, штат Мэн, также носит имя Натаниэля Боудича. В 1955 году Джин Ли Латам опубликовала книгу для юных читателей «Не сдавайся, мистер Боудитч», представляющую собой драматизированную и художественно обработанную биографию Боудича. Серьезной современной биографией является книга Роберта Э. Берри «Yankee Stargazer», опубликованная в 1941 году. В его честь также были названы начальная школа, две средние школы и общежитие в США, в Бостоне, Фостер-Сити, Калифорния (Bowditch Middle School), Салеме, Массачусетс и Колледже штата Салем соответственно. Здание Департамента морского транспорта на территории Морской академии США названо в его честь и включает в себя учебные классы, лаборатории и аудиторию Акермана на 900 мест. Его именем также названа улица в Беркли, Калифорния. Актер Дэвид Морс был назван в его честь – Дэвид Боудич Морс. Парк Боудич-Пойнт в Форт-Майерс-Бич, штат Флорида, назван в честь Боудича. В 2014 году Боудич был включен в Национальный зал славы парусного спорта.