Иоганн Генрих Ламберт - Johann Heinrich Lambert

Иоганн Генрих Ламберт
JHLambert.jpg
Иоганн Генрих Ламберт (1728–1777)
Родился26 или 28 августа 1728 г.
Республика Мюлуз, Швейцарская Конфедерация (В настоящее время Эльзас, Франция )
Умер25 сентября 1777 г.(1777-09-25) (49 лет)
Берлин, Пруссия
НациональностьШвейцарский
ИзвестенПервый Доказательство иррациональности π
Закон Бера – Ламберта
Закон косинусов Ламберта
Поперечная проекция Меркатора
W функция Ламберта
Научная карьера
ПоляМатематик, физик, астроном, и философ
ВлиянияАристотель, Бекон, Эйлер, Вольф
Под влияниемКант, Мендельсон

Иоганн Генрих Ламберт (Немецкий: [ˈLambɛʁt], Жан-Анри Ламбер в Французский; 26 или 28 августа 1728 - 25 сентября 1777) был Швейцарский эрудит кто внес важный вклад в темы математика, физика (особенно оптика ), философия, астрономия и картографические проекции.Эдвард Тафте зовет его и Уильям Плейфер «Два великих изобретателя современного графического дизайна» (Визуальное отображение количественной информации, п. 32).

биография

Ламберт родился в 1728 году в Гугенот семья в городе Мюлуз (Сейчас в Эльзас, Франция ), в то время эксклав Швейцарии.[1] В одних источниках он родился 26 августа, в других - 28 августа.[2][3][1] Бросив школу в 12 лет, он продолжал учиться в свободное время, выполняя ряд работ. Среди них были помощник его отца (портной), клерк на ближайшем металлургическом заводе, частный репетитор, секретарь редактора журнала. Basler Zeitung и в возрасте 20 лет частным репетитором сыновей графа Салиса в Chur. Путешествие по Европе со своими подопечными (1756–1758) позволило ему встретиться с признанными 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 Прусская Академия Наук в Берлине, где он получил спонсорство Фридрих II Прусский и стал другом Эйлер. В этой стимулирующей и финансово стабильной среде он усердно трудился до своей смерти в 1777 году.[1]

Работа

Математика

Illustratiom от De ichnographica campi опубликовано в Acta Eruditorum, 1763
Перспектива affranchie de l'embarras du plan géometral, Французское издание, 1759 г.

Ламберт первым представил гиперболические функции в тригонометрия. Кроме того, он высказывал предположения о неевклидов Космос. Ламберту приписывают первое доказательство того, что π иррационально с помощью обобщенная цепная дробь для функции tan x.[4] Эйлер поверил гипотезе, но не смог доказать, что π иррационально, и предполагают, что Арьябхата также верили в это, в 500 г. н.э.[5] Ламберт также разработал теоремы о конические секции что сделало расчет орбиты из кометы проще.

Ламберт разработал формулу отношения между углами и площадью гиперболические треугольники. Это треугольники, нарисованные на вогнутой поверхности, как на седло, вместо обычной плоской евклидовой поверхности. Ламберт показал, что сумма углов меньше, чем π (радианы ) или 180 °. Величина дефицита, называемая дефектом, увеличивается с увеличением площади. Чем больше площадь треугольника, тем меньше сумма углов и, следовательно, больше дефект C △ = π - (α + β + γ). То есть площадь гиперболического треугольника (умноженная на константу C) равна π (в радианах) или 180 ° за вычетом суммы углов α, β и γ. Здесь C обозначает в настоящем смысле негатив кривизна поверхности (принятие отрицательного значения необходимо, поскольку кривизна седловой поверхности изначально определена как отрицательная). По мере того, как треугольник становится больше или меньше, углы меняются таким образом, что существование аналогичный гиперболические треугольники, так как только треугольники с одинаковыми углами будут иметь одинаковую площадь. Следовательно, вместо того, чтобы выражать площадь треугольника через длины его сторон, как в евклидовой геометрии, площадь гиперболического треугольника Ламберта можно выразить через его углы.

Проекция карты

Ламберт был первым математиком, изучившим общие свойства картографические проекции (сферической земли).[6] В частности, он был первым, кто обсудил свойства конформности и сохранения равной площади и указал, что они исключают друг друга (Снайдер, 1993).[7] стр.77). В 1772 году Ламберт опубликовал[8][9]семь новых картографических проекций под названием Anmerkungen und Zusätze zur Entwerfung der Land- und Himmelscharten, (переводится как Примечания и комментарии к составу карт Земли и звездного неба Уолдо Тоблер (1972)[10]Ламберт не назвал ни одного из своих прогнозов, но теперь они известны как:

  1. Конформная коника Ламберта
  2. Поперечный Меркатор
  3. Азимутальная равноплощадь Ламберта
  4. Проекция Лагранжа
  5. Цилиндрический равновеликий Ламберта
  6. Поперечный цилиндрический равновеликий
  7. Конус Ламберта равновеликий

Первые три из них имеют большое значение.[7][11] Более подробную информацию можно найти на картографические проекции и в нескольких текстах.[7][12][13]

Физика

Ламберт изобрел первый практический гигрометр. В 1760 году он опубликовал книгу по фотометрии. Фотометрия. Исходя из предположения, что свет распространяется по прямым линиям, он показал, что освещение было пропорционально силе источника, обратно пропорционально квадрату расстояния освещенной поверхности и синус угла наклона направления света к поверхности. Эти результаты были подтверждены экспериментами, включающими визуальное сравнение освещенности, и использованы для расчета освещенности. В Фотометрия Ламберт также сформулировал закон поглощения света ( Закон Бера – Ламберта ) и ввел термин альбедо.[14] Ламбертовский коэффициент отражения назван в честь Иоганна Генриха Ламберта, который представил концепцию идеальной диффузии в своей книге «Фотометрия» 1760 года. Он написал классическое произведение о перспектива и способствовал геометрическая оптика.

Затем на-SI единица яркости, Ламберт, назван в честь его работы по созданию исследования фотометрия. Ламберт также был пионером в разработке трехмерных цветные модели. В конце жизни он опубликовал описание треугольной цветной пирамиды (Фарбенпирамид), который показывает в общей сложности 107 цветов на шести различных уровнях, по-разному сочетая красный, желтый и синий пигменты, а также с увеличивающимся количеством белого для обеспечения вертикального компонента.[15] Его исследования были построены на более ранних теоретических предложениях Тобиас Майер, значительно расширяя эти ранние идеи.[16] В этом проекте Ламберту помогал придворный художник. Бенджамин Калау.[17]

Философия

В своем основном философском труде Neues Organon (Новый Органон, 1764), Ламберт изучил правила различения субъективный от задача выступления. Это связано с его работой в наука из оптика. В 1765 г. он начал переписку с Иммануил Кант кто намеревался посвятить ему Критика чистого разума но работа затянулась, появившись уже после его смерти.[18]

Астрономия

Ламберт также разработал теорию генерации вселенная это было похоже на небулярная гипотеза это Томас Райт и Иммануил Кант были (самостоятельно) разработаны. Райт опубликовал свой аккаунт в Оригинальная теория или новая гипотеза Вселенной (1750), Кант в Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels, анонимно опубликовано в 1755 году. Вскоре после этого Ламберт опубликовал свою версию небулярной гипотезы происхождения Солнечная система в Cosmologische Briefe über die Einrichtung des Weltbaues (1761 г.). Ламберт предположил, что звезды около солнце были частью группы, которая вместе путешествовала по Млечный Путь, и что таких группировок было много (звездные системы ) на протяжении галактика. Первое было позже подтверждено сэром Уильям Гершель. В астродинамика он также решил задачу определения времени полета по участку орбиты, известному сейчас как Проблема Ламберта. Его работа в этой области отмечена Астероид 187 Ламберта назван в его честь.

Метеорология

Ламберт выдвинул идеологию наблюдения за периодическими явлениями сначала, пытаясь вывести их правила, а затем постепенно расширяя теорию. Он выразил свою цель в метеорологии следующим образом:

Мне кажется, что если кто-то хочет сделать метеорологию более научной, чем она есть сейчас, то следует подражать астрономам, которые начали с установления общих законов и средних движений, не вдаваясь в подробности сначала. [...] Не следует ли поступать так же в метеорологии? Несомненно, метеорология имеет общие законы и включает в себя множество периодических явлений. Но об этих последних мы вряд ли можем догадываться. Пока сделано лишь несколько наблюдений, и между ними нельзя найти связи.

— Иоганн Генрих Ламберт[19]

Чтобы получить больше и более точных данных по метеорологии, Ламберт предложил создать сеть метеорологических станций по всему миру, в которых будут регистрироваться различные погодные конфигурации (дождь, облака, сухость ...) - методы, которые используются до сих пор. Он также посвятил себя совершенствованию измерительных приборов и точных концепций для развития метеорологии. Это приводит к его опубликованным работам 1769 и 1771 годов по гигрометрии и гигрометрам.[19]

Логика

Иоганн-Генрих Ламберт - автор трактата по логике, который он назвал Neues Organon (1764), то есть Новый Органон. Самое последнее издание этого произведения им. Аристотель с Органон был выпущен в 1990 году Берлинской Академией Верлага. Это одно из первых упоминаний термина феноменология,[20] и в нем можно найти очень педагогическое изложение различных виды силлогизма. Согласно с Джон Стюарт Милл,

Немецкий философ Ламберт, чей Neues Organon (опубликовано в 1764 году) содержит, среди прочего, одно из наиболее сложных и полных экспозиций силлогистическая доктрина, специально исследовал, какие аргументы наиболее подходящим и естественным образом относятся к каждой из четырех фигур; и его исследование отличается большой изобретательностью и ясностью мысли.[21]

Смотрите также

Заметки

  1. ^ а б c У. В. Роуз Болл (1908) Иоганн Генрих Ламберт (1728–1777) через Тринити-колледж, Дублин
  2. ^ Банхэм, Гэри; Шультинг, Деннис; Хемс, Найджел (26 марта 2015 г.). Товарищ Блумсбери Канту. Bloomsbury Academic. п. 101. ISBN  978-1-4725-8678-0.
  3. ^ "Иоганн Генрих Ламберт". Энциклопедия Британника. Получено 24 августа 2020.
  4. ^ Ламберт, Иоганн Генрих (1761). "Mémoire sur quelques propriétés remarquables des Quantités transcendentes circaires et logarithmiques" [Воспоминания о некоторых замечательных свойствах круговых трансцендентных и логарифмических величин]. Histoire de l'Académie Royale des Sciences et des Belles-Lettres de Berlin (на французском языке) (опубликовано в 1768 г.). 17: 265–322.
  5. ^ Рао, С. Балачандра (1994). Индийская математика и астрономия: некоторые вехи. Бангалор: Jnana Deep Publications. ISBN  81-7371-205-0.
  6. ^ Acta Eruditorum. Лейпциг. 1763. с. 143.
  7. ^ а б c Снайдер, Джон П. (1993). Сглаживание Земли: две тысячи лет картографических проекций. Издательство Чикагского университета. ISBN  0-226-76747-7..
  8. ^ Ламберт, Иоганн Генрих. 1772 г. Ammerkungen und Zusatze zurder Land und Himmelscharten Entwerfung. В Beitrage zum Gebrauche der Mathematik in deren Anwendung, часть 3, раздел 6).
  9. ^ Ламберт, Иоганн Генрих (1894). А. Вангерин (ред.). Anmerkungen und Zusätze zur Entwerfung der Land- und Himmelscharten (1772). Лейпциг: В. Энгельманн. Получено 2018-10-14.
  10. ^ Тоблер, Уолдо Р., Примечания и комментарии к составу карт Земли и звездного неба, 1972. (University of Michigan Press), перепечатано (2010) Esri: [1].
  11. ^ В соответствии с азимутальной равноплощадной проекцией Ламберта существует зенит равновеликая проекция. Атлас мира The Times (1967), Бостон: Houghton Mifflin, Plate 3 et passim.
  12. ^ Снайдер, Джон П. (1987). Картографические проекции - рабочее руководство. Профессиональный документ геологической службы США 1395. Типография правительства США, Вашингтон, округ КолумбияЭту статью можно скачать сСтраницы USGS.
  13. ^ Малкахи, Карен. «Цилиндрические выступы». Городской университет Нью-Йорка. Получено 2007-03-30.
  14. ^ Мах, Эрнст (2003). Принципы физической оптики. Дувр. С. 14–20. ISBN  0-486-49559-0.
  15. ^ Ламберт, Beschreibung einer mit dem Calauschen Wachse ausgemalten Farbenpyramide wo die Mischung jeder Farben aus Weiß und drey Grundfarben angeordnet, dargelegt und derselben Berechnung und vielfacher Gebrauch gewiesen wird (Берлин, 1772 г.). Об этой модели см., Например, Werner Spillmann ed. (2009). Фарб-Система 1611-2007. Farb-Dokumente in der Sammlung Werner Spillmann. Швабе, Базель. ISBN  978-3-7965-2517-9. стр. 24 и 26; Уильям Джервис Джонс (2013). Немецкие цветные термины: исследование их исторической эволюции с древнейших времен до наших дней.. Джон Бенджаминс, Амстердам и Филадельфия. ISBN  978-90-272-4610-3. С. 218–222.
  16. ^ Сара Ловенгард (2006) «Число, порядок, форма: цветовые системы и систематизация» и Иоганн Генрих Ламберт в Создание цвета в Европе восемнадцатого века, Columbia University Press
  17. ^ Введение в Иоганна Генриха Ламберта Фарбенпирамид (PDF) (Перевод «Beschreibung einer mit dem Calauischen Wachse ausgemalten Farbenpyramide» («Описание цветной пирамиды, нарисованной воском Калау»), 1772 год, с предисловием Рольфа Куехни). 2011. Архивировано с оригинал (PDF) на 2016-03-04.
  18. ^ О'Лири М., Революции геометрии, Лондон: Wiley, 2010, стр.385.
  19. ^ а б Буллинк, Маартен (26 января 2010 г.). "Набор научных инструментов Иоганна Генриха Ламберта на примере его измерения влажности, 1769–1772 гг.". Наука в контексте. 23 (1): 65–89. Дои:10.1017 / S026988970999024X. ISSN  1474-0664. Архивировано из оригинал на 2018-11-03.
  20. ^ В его предисловии, стр. 4, т. Я, Ламберт, назвал феноменологию «учением о внешнем виде». В т. II, он обсуждал чувственный облик, психологический облик, моральный облик, вероятность и перспективу.
  21. ^ Дж. С. Милль (1843) Система логики, стр. 130 через Интернет-архив

использованная литература

внешние ссылки