Johann Heinrich Lambert - Johann Heinrich Lambert

Johann Heinrich Lambert
JHLambert.jpg
Johann Heinrich Lambert (1728–1777)
narozený26. nebo 28. srpna 1728
republika Mulhouse, Švýcarská konfederace (v současné době Alsasko, Francie )
Zemřel25. září 1777(1777-09-25) (ve věku 49)
Berlín, Prusko
Národnostšvýcarský
Známý jakoza prvé Důkaz, že π je iracionální
Pivo – Lambertův zákon
Lambertův kosinový zákon
Příčná Mercatorova projekce
Funkce Lambert W.
Vědecká kariéra
PoleMatematik, fyzik, astronom, a filozof
VlivyAristoteles, Slanina, Euler, Wolff
OvlivněnoKant, Mendelssohn

Johann Heinrich Lambert (Němec: [ˈLambɛʁt], Jean-Henri Lambert v francouzština; 26. nebo 28. srpna 1728-25. Září 1777) byl a švýcarský polymath kteří významně přispěli k předmětům matematika, fyzika (zejména optika ), filozofie, astronomie a mapové projekce.Edward Tufte volá mu a William Playfair „Dva velcí vynálezci moderních grafických návrhů“ (Vizuální zobrazení kvantitativních informací, str. 32).

Životopis

Lambert se narodil v roce 1728 v a Hugenot rodina ve městě Mulhouse (nyní v Alsasko, Francie ), v té době an exclave Švýcarska.[1] Některé zdroje uvádějí jako datum narození 26. srpna a jiné 28. srpna.[2][3][1] Ve 12 letech opustil školu a ve volném čase pokračoval ve studiu, kde vykonával řadu zaměstnání. Mezi ně patřil asistent jeho otce (krejčí), úředník v nedalekých železárnách, soukromý lektor, sekretářka redaktora Basler Zeitung a ve věku 20 let soukromý učitel synů hraběte Salise v Chur. Cestování po Evropě se svými svěřenci (1756–1758) mu umožnilo setkat se se zavedenými matematiky v německých státech, Nizozemsku, Francii a italských státech. Po svém návratu do Churu vydal své první knihy (o optice a kosmologii) a začal hledat akademické místo. Po několika krátkých příspěvcích byl odměněn (1763) pozváním na místo u Pruská akademie věd v Berlíně, kde získal sponzorství Frederick II Pruska, a stal se přítelem uživatele Euler. V tomto stimulujícím a finančně stabilním prostředí pracoval báječně až do své smrti v roce 1777.[1]

Práce

Matematika

Ilustrace z De ichnographica campi publikoval v Acta Eruditorum, 1763
La perspective affranchie de l'embarras du plan géometral, Francouzské vydání, 1759

Lambert byl první, kdo představil hyperbolické funkce do trigonometrie. Také si vymýšlel dohady neeuklidovský prostor. Lambertovi se připisuje první důkaz, že π je iracionální používat zobecněná pokračující frakce pro funkci tan x.[4] Euler věřil domněnce, ale nedokázal dokázat, že π je iracionální, a spekuluje se o tom Aryabhata také tomu věřil, v 500 CE.[5] Lambert také vymyslel věty o kuželovité úseky který provedl výpočet oběžné dráhy z komety jednodušší.

Lambert vymyslel vzorec pro vztah mezi úhly a oblastí hyperbolické trojúhelníky. Jedná se o trojúhelníky nakreslené na konkávním povrchu, jako na a sedlo, místo obvyklého plochého euklidovského povrchu. Lambert ukázal, že úhly se sčítají na méně než π (radiány ) nebo 180 °. Množství deficitu, nazývaného defekt, se zvyšuje s oblastí. Čím větší je plocha trojúhelníku, tím menší je součet úhlů, a tím je tedy větší defekt C △ = π - (α + β + γ). To znamená, že oblast hyperbolického trojúhelníku (vynásobená konstantou C) se rovná π (v radiánech) nebo 180 °, minus součet úhlů α, β a γ. Zde C označuje v současném smyslu zápor zakřivení povrchu (zápor je nezbytný, protože zakřivení sedlového povrchu je na prvním místě definováno jako záporné). Jak se trojúhelník zvětšuje nebo zmenšuje, úhly se mění způsobem, který zakazuje existenci podobný hyperbolické trojúhelníky, protože pouze trojúhelníky, které mají stejné úhly, budou mít stejnou plochu. Proto místo oblasti trojúhelníku, která je vyjádřena délkami jeho stran, jako v euklidovské geometrii, lze oblast Lambertova hyperbolického trojúhelníku vyjádřit z hlediska jeho úhlů.

Projekce mapy

Lambert byl prvním matematikem, který se zabýval obecnými vlastnostmi mapové projekce (sférické země).[6] Zejména byl první, kdo diskutoval o vlastnostech konformity a zachování stejné oblasti a poukázal na to, že se vzájemně vylučují. (Snyder 1993[7] str. 77). V roce 1772 publikoval Lambert[8][9]sedm nových mapových projekcí pod názvem Anmerkungen und Zusätze zur Entwerfung der Land- und Himmelscharten, (přeloženo jako Poznámky a komentáře ke složení pozemských a nebeských map Waldo Tobler (1972)[10]Lambert žádné ze svých projekcí nepřiřadil, ale nyní jsou známé jako:

  1. Lambertova konformní kónická
  2. Příčný Mercator
  3. Lambert azimutální stejná plocha
  4. Lagrangeova projekce
  5. Lambert válcová stejná plocha
  6. Příčná válcová stejná plocha
  7. Lambertova kuželovitá stejná plocha

První tři z nich mají velký význam.[7][11] Další podrobnosti najdete na mapové projekce a v několika textech.[7][12][13]

Fyzika

Lambert vynalezl první praktický vlhkoměr. V roce 1760 vydal knihu o fotometrii, Fotometrie. Z předpokladu, že světlo postupuje po přímkách, ukázal, že osvětlení bylo úměrné síle zdroje, nepřímo úměrné druhé mocnině vzdálenosti osvětlené plochy a sinus úhlu sklonu směru světla ke směru povrchu. Tyto výsledky byly podpořeny experimenty zahrnujícími vizuální srovnání osvětlení a byly použity pro výpočet osvětlení. v Fotometrie Lambert také formuloval zákon absorpce světla (dále jen Pivo – Lambertův zákon ) a zavedl termín albedo.[14] Lambertova odrazivost je pojmenována podle Johanna Heinricha Lamberta, který ve své knize Photometria z roku 1760 představil koncept dokonalé difúze. Napsal klasické dílo perspektivní a přispěl k geometrická optika.

Non-SI jednotka jasu, Lambert, je jmenován jako uznání jeho práce při zahájení studia fotometrie. Lambert byl také průkopníkem ve vývoji trojrozměrného prostoru barevné modely. Pozdě v životě vydal popis trojúhelníkové barevné pyramidy (Farbenpyramid), který zobrazuje celkem 107 barev na šesti různých úrovních, které různě kombinují červené, žluté a modré pigmenty a se zvyšujícím se množstvím bílé poskytují vertikální složku.[15] Jeho vyšetřování bylo postaveno na dřívějších teoretických návrzích Tobias Mayer, což značně rozšiřuje tyto první myšlenky.[16] Lambertovi v tomto projektu pomohl dvorní malíř Benjamin Calau.[17]

Filozofie

Ve své hlavní filozofické práci Neues Organon (Nový Organon, 1764), Lambert studoval pravidla pro rozlišování subjektivní z objektivní vzhledy. To souvisí s jeho prací v Věda z optika. V roce 1765 začal korespondovat s Immanuel Kant kteří mu chtěli věnovat Kritika čistého rozumu ale práce se zpozdila a objevila se po jeho smrti.[18]

Astronomie

Lambert také vyvinul teorii generace vesmír to bylo podobné jako nebulární hypotéza že Thomas Wright a Immanuel Kant (nezávisle) vyvinuté. Wright zveřejnil svůj účet v Původní teorie nebo nová hypotéza vesmíru (1750), Kant v Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels, publikovaný anonymně v roce 1755. Krátce nato Lambert zveřejnil svoji vlastní verzi mlhovinové hypotézy o původu Sluneční Soustava v Cosmologische Briefe über die Einrichtung des Weltbaues (1761). Lambert předpokládal, že hvězdy poblíž slunce byli součástí skupiny, která společně cestovala přes mléčná dráha, a že bylo mnoho takových seskupení (hvězdné systémy ) skrze galaxie. První z nich byl později potvrzen sirem William Herschel. v astrodynamika také vyřešil problém stanovení času letu podél části oběžné dráhy, nyní známé jako Lambertův problém. Jeho práci v této oblasti připomíná Asteroid 187 Lamberta pojmenovaný na jeho počest.

Meteorologie

Lambert nejprve navrhl ideologii pozorování periodických jevů, pokusil se odvodit jejich pravidla a teorii postupně rozšiřoval. Svůj účel v meteorologii vyjádřil takto:

Zdá se mi, že pokud někdo chce, aby byla meteorologie vědeckější, než je v současnosti, měl by napodobovat astronomy, kteří začali se stanovením obecných zákonů a středních pohybů, aniž by se příliš obtěžovali detaily. [...] Neměl by člověk dělat to samé v meteorologii? Je jistým faktem, že meteorologie má obecné zákony a že obsahuje velké množství periodických jevů. Můžeme je ale jen stěží hádat. Dosud bylo učiněno jen několik pozorování a mezi nimi nelze najít souvislosti.

— Johann Heinrich Lambert[19]

Pro získání více a lepších údajů o meteorologii navrhl Lambert zřídit síť meteorologických stanic po celém světě, ve kterých by byly zaznamenány různé konfigurace počasí (déšť, mraky, sucho ...) - metody, které se dodnes používají. Věnoval se také zdokonalování měřicích přístrojů a přesných koncepcí pro pokrok v meteorologii. Výsledkem jsou jeho publikovaná díla z let 1769 a 1771 o vlhkoměru a vlhkoměrech.[19]

Logika

Johann-Heinrich Lambert je autorem pojednání o logice, které nazval Neues Organon (1764), tedy Nový organon. Nejnovější vydání této práce pojmenované po Aristoteles je Organon byla vydána v roce 1990 berlínskou Akademie-Verlag. To obsahuje jedno z prvních zdání termínu fenomenologie,[20] a lze v nich najít velmi pedagogickou prezentaci různých druhy sylogismu. Podle John Stuart Mill,

Německý filozof Lambert, jehož Neues Organon (publikováno v roce 1764) obsahuje mimo jiné jednu z nejpropracovanějších a nejkompletnějších expozic sylogistická doktrína, výslovně zkoumal, jaký druh argumentů nejlépe a přirozeně spadá do každé ze čtyř postav; a jeho vyšetřování se vyznačuje velkou vynalézavostí a jasností myšlení.[21]

Viz také

Poznámky

  1. ^ A b C W. W. Rouse Ball (1908) Johann Heinrich Lambert (1728–1777) přes Trinity College, Dublin
  2. ^ Banham, Gary; Schulting, Dennis; Hems, Nigel (26. března 2015). Bloomsburský společník Kantovi. Bloomsbury Academic. str. 101. ISBN  978-1-4725-8678-0.
  3. ^ „Johann Heinrich Lambert“. Encyklopedie Britannica. Citováno 24. srpna 2020.
  4. ^ Lambert, Johann Heinrich (1761). „Mémoire sur quelques propriétés remarquables des quantités transcendentes circulaires et logarithmiques“ [Monografie o pozoruhodných vlastnostech kruhových transcendentálních a logaritmických veličin]. Histoire de l'Académie Royale des Sciences et des Belles-Lettres de Berlin (ve francouzštině) (zveřejněno 1768). 17: 265–322.
  5. ^ Rao, S. Balachandra (1994). Indian Mathematics and Astronomy: Some Landmarks. Bangalore: Jnana Deep Publications. ISBN  81-7371-205-0.
  6. ^ Acta Eruditorum. Lipsko. 1763. str. 143.
  7. ^ A b C Snyder, John P. (1993). Zploštění Země: Dva tisíce let mapových projekcí. University of Chicago Press. ISBN  0-226-76747-7..
  8. ^ Lambert, Johann Heinrich. 1772. Ammerkungen und Zusatze zurder Land und Himmelscharten Entwerfung. In Beitrage zum Gebrauche der Mathematik in deren Anwendung, část 3, oddíl 6).
  9. ^ Lambert, Johann Heinrich (1894). A. Wangerin (ed.). Anmerkungen und Zusätze zur Entwerfung der Land- und Himmelscharten (1772). Lipsko: W. Engelmann. Citováno 2018-10-14.
  10. ^ Tobler, Waldo R, Poznámky a komentáře ke složení pozemských a nebeských map, 1972. (University of Michigan Press), dotisk (2010) Esri: [1].
  11. ^ Odpovídá Lambertově azimutální projekci na stejnou plochu, existuje Lambert zenitový rovinná projekce. The Times Atlas of the World (1967), Boston: Houghton Mifflin, Plate 3 et passim.
  12. ^ Snyder, John P. (1987). Mapové projekce - pracovní příručka. Americký geologický průzkum Professional Paper 1395. Vládní tiskárna Spojených států, Washington, D.C.Tento dokument lze stáhnout zStránky USGS.
  13. ^ Mulcahy, Karen. "Válcové projekce". City University of New York. Citováno 2007-03-30.
  14. ^ Mach, Ernst (2003). Principy fyzikální optiky. Doveru. str. 14–20. ISBN  0-486-49559-0.
  15. ^ Lambert, Další informace o Calauschen Wachse ausgemalten Farbenpyramide wo die Mischung jeder Farben aus Weiß und drey Grundfarben angeordnet, dargelegt und derselben Berechnung und vielfacher Gebrauch gewiesen wird (Berlín, 1772). Na tomto modelu viz například Werner Spillmann ed. (2009). Farb-Systeme 1611-2007. Farb-Dokumente in der Sammlung Werner Spillmann. Schwabe, Basilej. ISBN  978-3-7965-2517-9. 24 a 26; William Jervis Jones (2013). Německé barevné pojmy: Studie jejich historického vývoje od nejranějších dob do současnosti. John Benjamins, Amsterdam a Philadelphia. ISBN  978-90-272-4610-3. 218–222.
  16. ^ Sarah Lowengard (2006) "Číslo, objednávka, forma: barevné systémy a systemizace" a Johann Heinrich Lambert v Vytváření barev v Evropě osmnáctého století, Columbia University Press
  17. ^ Úvod do Johanna Heinricha Lamberta Farbenpyramid (PDF) (Překlad „Beschreibung einer mit dem Calauischen Wachse ausgemalten Farbenpyramide“ („Popis barevné pyramidy malované Calauovým voskem“), 1772, s úvodem Rolfa Kuehniho. 2011. Archivovány od originál (PDF) dne 04.03.2016.
  18. ^ O'Leary M., Revoluce geometrie, London: Wiley, 2010, s. 385
  19. ^ A b Bullynck, Maarten (2010-01-26). „Sada vědeckých nástrojů Johanna Heinricha Lamberta, ilustrovaná jeho měřením vlhkosti, 1769–1772“. Věda v kontextu. 23 (1): 65–89. doi:10.1017 / S026988970999024X. ISSN  1474-0664. Archivovány od originál dne 03.11.2018.
  20. ^ V jeho předmluvě, str. 4, sv. Já, Lambert, jsem fenomenologii nazval „doktrínou vzhledu“. Ve sv. ii, diskutoval o smyslovém vzhledu, psychologickém vzhledu, morálním vzhledu, pravděpodobnosti a perspektivě.
  21. ^ J. S. Mill (1843) Systém logiky, strana 130 prostřednictvím Internetový archiv

Reference

externí odkazy