数学是怎么为海上的船导航的?

#科普04:18334

众译鸣谢

原文字幕:原文字幕由译学馆搜集制作完成

译文字幕:译文字幕由译学馆搜集制作完成

审核过程:0

字幕详情

你可以想象,400年前
在外海航行是一件很难的事情。
风和洋流会使船偏离航向
所以水手们通过他们离开的港口位置来辨别方向
试图去精确地记录船的航行方向及距离
这一过程被称为死亡计算
仅仅半度的偏差很可能导致船只恰好错过了
在海平面数英里之外的岛屿
很容易犯这样的错误
值得庆幸的是三个发明让现代航海成为了可能
六分仪,钟表,和能够满足快速简单计算的数学
所有的发明都很重要,没有正确的方法
与工具,很多水手不愿意远航出海。
约翰伯德是伦敦的一名设备制造者
他制造出了第一个可以精确测量
太阳和海平面之间角度的装置
这种装置就是六分仪
知道这个角度非常重要,因为可以用来与同一时间出现在英格兰的角度相比较。
通过比较这两个角度可以确定船所在位置的经度。
接下来谈谈钟表。
在1761年,哈里森约翰,英国的制表人兼木匠,
制造出了一个能在海上保持精准时间的钟表。
可以在恶劣的条件下 摇摆、偏航的甲板上
维持精确结果的计时器
知道回英格兰的时间是有必要的
不过有一个条件
因为这样的手表是手工制作的,所以很昂贵
所以采用月历计时并精确计算
的方法被广泛采用以降低成本
这种定位船只位置的计算方法往往耗费几个小时
但是除非水手们会使用这些工具
来确定位置否则六分仪和钟表都是没用的。
幸运的是,在1600s,一个业余数学家
已经发明了这一时无两的部分
约翰内珀在他苏格兰城堡里花费了超过20年
的时间发展了一种计算工具,对数。
内珀的对数思想包括1比e和常数10的七次方
在17世纪早期,代数还没有得到很好的发展。
内珀的对数理论认为1的对数不是0
这与计算以10为底的对数相比并没有
让计算更加方便
亨利·布里格斯是格雷沙姆大学的著名数学家
在1614年读了内珀的著作后,他于第二年
踏上了去往爱丁堡的路途。
Briggs在没有通知内珀的情况下
就出现在了他城堡的门前。
并建议约翰将对数的底和形式变得更加简单一些
他们一直同意以10为底1的对数是0
这将大大简化日常计算
今天我们将它记为布里格斯常用对数
直到20世纪电子计算器的发展
涉及乘 除 幂及根的情况计算情况
都可以用对数解决
对数的发展不仅是数学史史上的一步
在航海导航中有着至关重要的作用
对工具制造者,天文学家,数学家都是如此
水手更是受益匪浅
创造力不仅是在一个领悟做深入研究
交叉领悟同样重要
以下内容有剧透 , 请注意打开姿势

精彩推荐

  • 计算智能外星生命的可能性

    07:26183

  • 原子究竟有多小?

    05:27220

  • 海龟的生存

    04:25151

  • 守时的历史

    03:47288

  • 止痛片是什么原理?

    04:13436

  • 一种估算巨大数字的聪明方法

    04:14242

  • 音乐作为一种语言

    04:591127

  • 左和右

    02:30178

更多视频, 请移步译学馆APP欣赏  GET APP