威廉·奥特雷德(;),英格兰数学家、圣公会牧师,以发明早期计算尺和推广乘号“×”著称。
在约翰·纳皮尔发明对数、埃德蒙·冈特创立对数刻度之后,奥特雷德于1622年发明滑动计算尺,使乘除运算可直接通过尺上刻度完成。他首先使用“×”表示乘法运算,并于1657年首先使用“cos”和“cot”表示余弦函数和余切函数。
生平
奥特雷德1574年3月5日生于白金汉郡伊顿。其父班杰明为伊顿公学书法教师兼登记员。奥特雷德幼时即在伊顿受教,并很早表现出对数学的兴趣。1592年,他获国王奖学金,进入剑桥大学国王学院学习;1596年获学士学位,1600年获硕士学位,并于1595年至1603年间任该学院院士。1603年,他接受圣职;1605年,任沙尔福德副牧。
1606年2月20日,奥特雷德在萨里郡坦格利与克里斯吉福特·卡里尔(Christsgift Caryll)结婚,二人育有十二名子女,其中班杰明与约翰继承父亲对器械的兴趣,后来成为钟表匠。1610年10月16日,奥特雷德获任萨里郡阿尔伯里教区长,此后五十年未曾离任。
1628年,奥特雷德受阿伦德尔伯爵延揽,在伦敦阿伦德尔府授徒,并在阿尔伯里的自宅免费招收学生。他的学生包括塞思·沃德、约翰·沃利斯、克里斯托弗·雷恩、理查德·德拉曼和约纳斯·摩尔等人。他还与亨利·布里格斯、埃德蒙·冈特、法国建筑师以及占星师威廉·利利等人保持书信往来。
英国内战期间,奥特雷德支持王室。1646年,他几乎遭议会“掠夺牧师委员会”革职,后因威廉·利利等友人于国会奔走而保住职位。此后,他仍在阿尔伯里继续写作。除数学与仪器设计外,奥特雷德也涉足当时所谓的“赫密士主义科学”,包括炼金术和占星术等领域。据约翰·奥布里《短传》记载,奥特雷德研究占星术,并默许乡间邻里相信他懂得召唤术。约翰·伊芙林则在日记中记载,1655年奥特雷德拜访他时,曾谈及贤者之石可能存在等观念。
1660年,王政复辟的消息传至萨里。据传奥特雷德因过度欣喜,于同年6月30日猝逝,终年86岁。他葬于阿尔伯里圣彼得与圣保罗旧教堂墓地。
学术
著作
奥特雷德最著名的著作是1631年出版的《数学精义》()。该书出版后颇受欢迎,并被多次重印,1647年译为英文。约翰·沃利斯和艾萨克·牛顿正是通过此书接触数学的。
《数学精义》篇幅不大,提纲挈领地介绍了当时的代数学知识。书中较少使用描述性语言,而是大量采用数学符号。奥特雷德在书中引入乘号,使用“::”表示比,并重新使用了许多古代图形符号。他还在书中用π表示圆周长,这是π首次与圆周建立联系;后来的数学家又开始用π表示圆周率。
在埃德蒙·冈特对计算尺的研究中,使用者需要用一对分规测量计算尺上的距离。奥特雷德最初的改进设计是圆形计算尺,这一设计发表于其学生威廉·福斯特编撰的《比例圆和水平仪》(1632)。该书出版后,引起理查德·德拉曼的强烈反应,因为德拉曼在1630年前后已发表类似的圆形计算尺。此外,德拉曼也认为自己最早发明了用于日晷的水平四分仪。围绕这两种仪器的优先权争议导致二人互相指责,关系恶化。
奥特雷德和德拉曼在数学教学法上也有分歧。奥特雷德认为,理论教学比单纯练习更为重要。
后来,奥特雷德采用一把尺在另一把尺上滑动的方法,发明了直型滑动计算尺;这一设计后来又逐渐发展为可折叠的计算尺。
纪念
1991年成立于美国的奥特雷德学会以其姓氏命名。该学会定期刊行《奥特雷德学报》,并展示、研究计算尺收藏。
参考文献
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