Иоганн Генрих Ламберт
Иоганн Генрих Ламберт | |
|---|---|
 Иоганн Генрих Ламберт (1728–1777) | |
| Рожденный | 26 или 28 августа 1728 г. |
| Умер | 25 сентября 1777 г. (49 лет) |
| Национальность | Республика Мюлуз, Швейцария , Франция |
| Известный | Первое доказательство того, что π иррационально Закон Бера – Ламберта Косинусный закон Ламберта Поперечная проекция Меркатора Функция Ламберта W |
| Научная карьера | |
| Поля | Математик , физик , астроном и философ. |
Иоганн Генрих Ламберт (англ. Немецкий: [ˈlambɛɐ̯t] , Жан-Анри Ламбер на французском языке ; 26 или 28 августа 1728 — 25 сентября 1777) — эрудит из Мюлузской республики , обычно идентифицируемый как швейцарец или француз , внесший важный вклад в предметы математики , физики (особенно оптики ), философии , астрономии и картографических проекций .
Биография [ править ]
Ламбер родился в 1728 году в семье гугенотов в городе Мюлуз. [1] (ныне в Эльзасе , Франция ), в то время город-государство, союзный Швейцарии . [2] Некоторые источники указывают дату его рождения 26 августа, другие - 28 августа. [3] [4] [1] Оставив школу в 12 лет, он продолжал учиться в свободное время, одновременно выполняя ряд работ. В их число входили помощник его отца (портной), клерк на близлежащем металлургическом заводе, частный репетитор, секретарь редактора Basler Zeitung и, в возрасте 20 лет, частный репетитор сыновей графа Салиса в Куре . Путешествие по Европе со своими подопечными (1756–1758) позволило ему встретиться с известными математиками в немецких государствах, Нидерландах, Франции и итальянских государствах. По возвращении в Кур он опубликовал свои первые книги (по оптике и космологии) и начал искать академическую должность. После нескольких коротких постов он был вознагражден (1763 г.) приглашением на должность в Прусской академии наук в Берлине, где он заручился поддержкой Фридриха II Прусского и стал другом Эйлера . В этой стимулирующей и финансово стабильной среде он много работал до своей смерти в 1777 году. [1]
Работа [ править ]
Математика [ править ]
Ламберт был первым, кто ввёл гиперболические функции в тригонометрию . Также он высказал предположения о неевклидовом пространстве. Ламберту приписывают первое доказательство иррациональности π с использованием обобщенной цепной дроби для функции tan x. [5] Эйлер поверил в эту гипотезу, но не смог доказать, что π иррационально, и предполагается, что Арьябхата также верил в это в 500 году нашей эры. [6] Ламберт также разработал теоремы о конических сечениях которые упростили вычисление орбит комет , .
Ламберт разработал формулу связи между углами и площадью гиперболических треугольников . Это треугольники, нарисованные на вогнутой поверхности, как на седле , вместо привычной плоской евклидовой поверхности. Ламберт показал, что сумма углов составляет менее π ( радиан ), или 180°. Количество дефицита, называемого дефектом, увеличивается с увеличением площади. Чем больше площадь треугольника, тем меньше сумма углов и, следовательно, тем больше дефект C△ = π — (α + β + γ). То есть площадь гиперболического треугольника (умноженная на константу C) равна π (в радианах) или 180° минус сумма углов α, β и γ. Здесь C обозначает в настоящем смысле отрицательную кривизну поверхности (принятие отрицательного значения необходимо, поскольку кривизна седловой поверхности изначально определяется как отрицательная). По мере того, как треугольник становится больше или меньше, углы изменяются таким образом, что запрещается существование подобных гиперболических треугольников, поскольку только треугольники с одинаковыми углами будут иметь одинаковую площадь. Следовательно, вместо того, чтобы площадь треугольника выражаться через длины его сторон, как в евклидовой геометрии, площадь гиперболического треугольника Ламберта может быть выражена через его углы.
Картографическая проекция [ править ]
Ламберт был первым математиком, обратившимся к общим свойствам картографических проекций (сферической Земли). [7] В частности, он был первым, кто обсудил свойства конформности и равноплощади. сохранения и указать, что они являются взаимоисключающими. (Снайдер, 1993 г. [8] стр77). В 1772 году Ламберт опубликовал [9] [10] семь новых картографических проекций под названием «Примечания и дополнения к дизайну карт земли и неба» (переведено как «Примечания и комментарии к составу земных и небесных карт» Уолдо Тоблера (1972) [11] ). Ламберт не дал названий ни одной из своих проекций, но теперь они известны как:
- Равноугольная коническая Ламберта
- Поперечный Меркатор
- Ламберта азимутально равновеликая площадь
- Проекция Лагранжа
- Ламберта цилиндрическая равновеликая площадь
- Поперечная цилиндрическая равновеликая площадь
- Ламберта коническая равновеликая площадь
Первые три из них имеют большое значение. [8] [12] Более подробную информацию можно найти в картографических проекциях и в нескольких текстах. [8] [13] [14]
Физика [ править ]
Ламберт изобрел первый практичный гигрометр . В 1760 году он опубликовал книгу по фотометрии « Фотометрия» . Исходя из предположения, что свет распространяется по прямым линиям, он показал, что освещенность пропорциональна силе источника, обратно пропорциональна квадрату расстояния до освещенной поверхности и синусу угла наклона направления света к углу наклона направления света. поверхность. Эти результаты были подтверждены экспериментами по визуальному сравнению освещенностей и использованы для расчета освещенности. В «Фотометрии» Ламбер также цитирует закон поглощения света, сформулированный ранее Пьером Буге, которому ошибочно приписывают [15] ( закон Бера-Ламберта ) и ввёл термин альбедо . [16] Ламбертовское отражение названо в его честь. Он написал классическую работу о перспективе и внес вклад в геометрическую оптику .
не входящая в систему СИ Единица яркости, , Ламберт , названа в знак признания его работы по изучению фотометрии . Ламберт также был пионером в разработке трехмерных цветных моделей . В конце жизни он опубликовал описание треугольной цветовой пирамиды ( Фарбенпирамида ), которая показывает в общей сложности 107 цветов на шести различных уровнях, по-разному сочетая красный, желтый и синий пигменты и увеличивая количество белого для обеспечения вертикального компонента. . [17] Его исследования были построены на более ранних теоретических предложениях Тобиаса Майера , значительно расширив эти ранние идеи. [18] В этом проекте Ламберту помогал придворный художник Бенджамин Калау . [19]
Логика и философия [ править ]
В своем главном философском труде Neues Organon ( «Новый Органон» , 1764, назван в честь Аристотеля » « Органона ) Ламберт изучал правила различения субъективных явлений от объективных , связанные с его работами в оптике . « Новый органон» содержит одно из первых упоминаний термина « феноменология» . [20] и оно включает в себя представление различных видов силлогизмов . По словам Джона Стюарта Милля ,
Немецкий философ Ламберт, чей «Новый органон» (опубликованный в 1764 году) содержит, среди прочего, одно из наиболее тщательно разработанных и полных изложений силлогистической доктрины , подробно исследовал, какие аргументы наиболее подходящим и естественным образом соответствуют каждой из четырех фигур. ; и его исследование отличается большой изобретательностью и ясностью мысли. [21]
Современное издание Neues Organon было опубликовано в 1990 году Академией Верлага в Берлине.
В 1765 году Ламберт начал переписку с Иммануилом Кантом . Кант намеревался посвятить Ламберту «Критику чистого разума» , но работа была отложена и появилась после смерти Ламберта. [22]
Астрономия [ править ]
Ламберт также разработал теорию зарождения Вселенной , которая была похожа на небулярную гипотезу , которую Томас Райт и Иммануил Кант разработали (независимо). Райт опубликовал свой отчет в книге « Оригинальная теория или новая гипотеза Вселенной» (1750 г.), «Кант в Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels» , анонимно опубликованной в 1755 г. Вскоре после этого Ламберт опубликовал свою собственную версию небулярной гипотезы происхождения Солнца . Система в Cosmologische Briefe über die Einrichtung des Weltbaues (1761). Ламберт выдвинул гипотезу, что звезды вблизи Солнца были частью группы, которая вместе путешествовала по Млечному Пути существует множество таких групп ( звездных систем ) , и что по всей галактике . Первое было позже подтверждено сэром Уильямом Гершелем . В астродинамике он также решил задачу определения времени пролета по участку орбиты, известную ныне как проблема Ламберта . Его работа в этой области отмечена астероидом 187 Ламберта, названным в его честь.
Метеорология [ править ]
Ламберт выдвинул идеологию сначала наблюдать периодические явления, пытаться вывести их правила, а затем постепенно расширять теорию. Свою цель в метеорологии он выразил следующим образом:
Мне кажется, что если кто-то хочет сделать метеорологию более научной, чем она есть в настоящее время, следует подражать астрономам, которые начали с установления общих законов и средних движений, не слишком утруждаясь сначала деталями. [...] Не следует ли сделать то же самое в метеорологии? Несомненно, метеорология имеет общие законы и содержит большое количество периодических явлений. Но об этих последних мы едва ли можем догадываться. Наблюдений пока сделано немного, и между ними не удается найти связи.
— Иоганн Генрих Ламберт [23]
Чтобы получать больше и лучше метеорологических данных, Ламберт предложил создать сеть метеостанций по всему миру, в которых будут регистрироваться различные погодные условия (дождь, облака, засуха...) – методы, которые используются до сих пор. Он также посвятил себя совершенствованию измерительных приборов и точных концепций для развития метеорологии. Результатом этого стали его опубликованные в 1769 и 1771 годах работы по гигрометрии и гигрометрам. [23]
Опубликованные работы [ править ]
-
Копия 1779 г. "Пирометрия или мера огня и тепла" -
Титульный лист к книге «Пирометрия или мера огня и тепла» -
Первая страница «Пирометрия или мера огня и тепла»
См. также [ править ]
Примечания [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б с WW Rouse Ball (1908) Иоганн Генрих Ламберт (1728–1777) через Тринити-колледж, Дублин
- ^ Мюлуз , в Историческом словаре Швейцарии .
- ^ Бэнхэм, Гэри; Шультинг, Деннис; Хемс, Найджел (26 марта 2015 г.). Блумсберийский компаньон Канта . Академик Блумсбери. п. 101. ИСБН 978-1-4725-8678-0 .
- ^ «Иоганн Генрих Ламберт» . Британская энциклопедия . Проверено 24 августа 2020 г.
- ^ Ламберт, Иоганн Генрих (1761). «Воспоминания о некоторых замечательных свойствах круговых и логарифмических трансцендентных величин ». История Королевской академии наук и беллетристики Берлина (на французском языке). 17 (опубликовано в 1768 г.): 265–322.
- ^ Рао, С. Балачандра (1994). Индийская математика и астрономия: некоторые ориентиры . Бангалор: Публикации Jnana Deep. ISBN 81-7371-205-0 .
- ^ Журнал ученых Лейпциг 1763. с. 143.
- ^ Перейти обратно: а б с Снайдер, Джон П. (1993). Выравнивание Земли: две тысячи лет картографических проекций . Издательство Чикагского университета . ISBN 0-226-76747-7 . .
- ^ Ламберт, Иоганн Генрих. 1772. Примечания и дополнения к рисунку земли и неба . В «Вкладах в использование математики в ее приложениях», часть 3, раздел 6).
- ^ Ламберт, Иоганн Генрих (1894). А. Вангерин (ред.). Примечания и дополнения к оформлению карт земли и неба (1772 г.) . Лейпциг: В. Энгельманн . Проверено 14 октября 2018 г.
- ^ Тоблер, Уолдо Р., Примечания и комментарии к составу земных и небесных карт , 1972. (University of Michigan Press), перепечатано (2010) Esri: [1] .
- ^ Соответствует азимутальной равновеликой проекции Ламберта, существует зенитная равновеликая проекция Ламберта. Атлас мира «Таймс» (1967), Бостон: Houghton Mifflin, Plate 3 et passim.
- ^ Снайдер, Джон П. (1987). Картографические проекции - Рабочее руководство. Профессиональный документ Геологической службы США 1395 . Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия. Этот документ можно загрузить по адресу: Страницы Геологической службы США. Архивировано 16 мая 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ Малкахи, Карен. «Цилиндрические проекции» . Городской университет Нью-Йорка . Проверено 30 марта 2007 г.
- ^ «Пьер Бугер | Французский учёный» .
- ^ Мах, Эрнст (2003). Принципы физической оптики . Дувр. стр. 14–20. ISBN 0-486-49559-0 .
- ^ Ламберт, описание цветовой пирамиды, написанной воском Калау, в которой расположена смесь каждого цвета из белого и трех основных цветов, объяснил и показал тот же расчет и многократное использование (Берлин, 1772 г.). Об этой модели см., например, Werner Spillmann (2009). Цветовые системы 1611-2007. Цветные документы из коллекции Вернера Шпилмана . Швабе, Базель. ISBN 978-3-7965-2517-9 . стр. 24 и 26; Уильям Джервис Джонс (2013). Немецкие цветовые термины: исследование их исторической эволюции с древнейших времен до наших дней . Джон Бенджаминс, Амстердам и Филадельфия. ISBN 978-90-272-4610-3 . стр. 218–222.
- ^ Сара Ловенгард (2006) «Число, порядок, форма: цветовые системы и систематизация» и Иоганн Генрих Ламберт в книге «Создание цвета в Европе восемнадцатого века» , Columbia University Press
- ^ Введение в Иоганна Генриха Ламберта Фарбенпирамида (PDF) (перевод «Описания цветовой пирамиды, нарисованной воском Калау»), 1772 г., с предисловием Рольфа Куени. 2011. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г.
- ^ В своем предисловии, с. 4, том. Я, Ламберт, назвал феноменологию «учением о явлении». В об. 2, он обсуждал чувственную видимость, психологическую видимость, моральную видимость, вероятность и перспективу.
- ^ Дж. С. Милль (1843) Система логики , страница 130 через Интернет-архив
- ^ О'Лири М., Революции геометрии , Лондон: Wiley, 2010, стр.385.
- ^ Перейти обратно: а б Буллинк, Мартен (26 января 2010 г.). «Набор научных инструментов Иоганна Генриха Ламберта, на примере его измерения влажности, 1769–1772» . Наука в контексте . 23 (1): 65–89. дои : 10.1017/S026988970999024X . ISSN 1474-0664 . S2CID 170241574 . Архивировано из оригинала 03.11.2018.
Ссылки [ править ]
- Азимов, Исаак (1972). Биографическая энциклопедия науки и техники Азимова . Doubleday & Co., Inc. ISBN 0-385-17771-2 .
- Пападопулос, А.; Терет, Г. (2014). Теория параллелей Иоганна Генриха Ламберта: французский перевод с историческими и математическими комментариями . Париж: Коллекция наук в истории, Библиотека Альберта Бланшара. ISBN 978-2-85367-266-5 .
- Эйзенринг, Макс Э. (ноябрь 1941 г.). Иоганн Генрих Ламберт и современная научная философия (PDF) (кандидатская диссертация) (на немецком языке). ETH Цюрих. Архивировано (PDF) из оригинала 4 марта 2016 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Иоганн Генрих Ламберт (1728-1777): Собрание сочинений - Полное собрание сочинений онлайн
- О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Иоганн Генрих Ламберт» , Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
- Британника
- Оцифрованные работы. Архивировано 29 марта 2014 г. в Wayback Machine в Страсбургском университете.
- «Память о некоторых замечательных свойствах...» (1761 г.), демонстрация иррациональности числа π, онлайн и проанализированный BibNum (PDF) .
- Швейцарские философы XVIII века
- 1728 рождений
- 1777 смертей
- Швейцарские астрономы XVIII века
- Швейцарские писатели-мужчины
- Швейцарские писатели-публицисты
- Члены Прусской академии наук
- Эльзасско-немецкий народ
- Ученые из Мюлуза
- Швейцарцы валлонского происхождения
- Люди, связанные с числом Пи
- Немецкие астрономы XVIII века
- Немецкие философы XVIII века
- Немецкие писатели-мужчины
- Немецкие математики XVIII века.
- Швейцарские математики XVIII века
- Швейцарские писатели XVIII века.
- Швейцарские писатели-мужчины научно-популярной литературы