|
Logarytm i ołówek
W 1616 r. 37-letni Willebrord Snellius, profesor matematyki na uniwersytecie w holenderskiej Leidzie, opublikował pracę na temat pomiarów południka z wykorzystaniem triangulacji – metody, która stała się jednym z kanonów nowoczesnej geodezji. W 1614 r. na łąkach pomiędzy Alkmaar i (leżącym 40 km od Middelburga) Bergen op Zoom Snellius założył na długości 128 km sieć składającą się z 33 trójkątów. Ich wierzchołki znajdowały się z reguły na wieżach kościelnych w kolejnych miastach. 328-metrową bazę (jedną z pięciu) pomierzył precyzyjnie kółkiem mierniczym, na punktach sieci wyznaczył 60-centymetrowym kwadrantem ich szerokość geograficzną, teleskopem zmierzył kąty. Według jego pomiarów i nowatorskiego sposobu rozwiązania sieci (twierdzenie sinusów) długość południka ziemskiego wynosiła 38,5 tys. km (1° = 107,4 km). Z dzisiejszego punktu widzenia najważniejsza nie była owa długość południka, lecz zredukowanie czasu wykonywania pomiarów. Do obliczenia współrzędnych punktów sieci wystarczało zmierzenie bazy o niewielkiej długości i odpowiednich kątów, a jak wiadomo pomiar tych ostatnich wykonywało się o wiele szybciej niż pomiar długości. Potwierdzeniem tego były chociażby prace Richarda Norwooda (autora pierwszej mapy Bermudów), który na początku XVII w. do pomiarów stopnia pomiędzy Londynem i Yorkiem korzystał ze świeżego angielskiego wynalazku – łańcucha mierniczego, który na liczącej 288 km trasie musiał rozwijać wiele tysięcy razy.
W czasie, gdy Snellius przemierzał holenderską nizinę, pochodzący z Merchiston Tower w Szkocji filozof i matematyk John Napier (1550-1617) odkrył logarytmy. Jako pierwszy dostrzegł, że jeśli zamieni się liczby na ich logarytmy, to mnożenie można zastąpić łatwiejszym dodawaniem i tym samym uprościć wiele operacji matematycznych. I chociaż wykonane z kości słoniowej kości Napiera (logarytmy) różniły się od spisanych wkrótce tablic, to rozwiązanie zaproponowane przez Szkota zdecydowanie przyspieszyło proces obliczeniowy. W owym czasie dotyczył on przede wszystkim obliczeń astronomicznych i geodezyjnych (tablice, a później i suwaki logarytmiczne były stosowane w obliczeniach inżynierskich aż do drugiej połowy XX wieku).
Wyniki pomiarów trzeba było jeszcze czymś zanotować, obliczenia zapisać, zrobić szkic lub rysunek. Od dawna znano atrament i tępo zakończone ostrza piór, którymi wtedy pisano. Co prawda już w XIII w. cienkie kreski rysowano sztyftami wykonanymi z ołowiu, cyny lub srebra, ale było to mało praktyczne. Sytuacja uległa zmianie, gdy na początku XVI wieku w Borrowdale (140 km na południe od Gertness, siedziby Napiera) odkryto złoża czystego grafitu i do pisania zaczęto używać grafitowych sztyftów. W połowie XVI wieku za panowania Elżbiety I grafit był już materiałem o znaczeniu strategicznym, używano go m.in. w medycynie i w wojsku (do odlewu kul armatnich). Przy tej okazji powstały wytwórnie ołówków, a Anglicy posiedli monopol na ich produkcję. Za sprawą wszędobylskich niderlandzkich kupców produkt szybko rozprzestrzenił się po całej Europie. Okazało się, że w innych krajach też chcieli produkować ołówki, a przy tej okazji i kule, czy też odwrotnie. W 1662 r. w Norymberdze niejaki Friedrich Staedtler pierwszy w Europie rozpoczął produkcję ołówków na masową skalę. Z kolei w 1761 r. w miasteczku Stein pod Norymbergą swoją wytwórnię założył niejaki Kasper Faber (1730-84). Gdy po rewolucji francuskiej dołączyli do nich jeszcze Francuzi z nowo opatentowaną metodą, która nie wymagała wkładu z czystego grafitu, angielsko-niemiecki monopol się skończył.
W branży przetrwali najlepsi. Dzisiejsze „koncerny ołówkowe” Mars-Staedtler i Faber-Castell czy brytyjska firma Derwent są kontynuatorami zakładów założonych kilkaset lat temu. W Borrowdale od XIX wieku nie wydobywa się już grafitu. Zaś w szkockim Merchinston Tower, gdzie urodził się John Napier, mieści się obecnie jeden z czterech kampusów edynburskiego uniwersytetu, który nosi jego imię. Studiuje tam 11,5 tys. studentów i – co zrozumiałe – działa na nim największy w Szkocji wydział informatyki. Zaś w 46-tysięcznym holenderskim Middelburgu w 2001 r. grupa fanów astronomii założyła obserwatorium astronomiczne ku czci osiadłego w tym mieście w 1613 r. matematyka i astronoma Philipa van Lansbergena i znanego nam już Lippersheya.
Z lewej Middelburg - obserwacje wprost z ulicy. Z prawej krater Kopernika
zarejestrowany 18.04.2005 r.
Na początek kupili sobie zwierciadlany teleskop SC-8 Schmidt-Cassegrain o ogniskowej 200 mm z 600-krotnym powiększeniem, cyfrowym zapisem obrazu i specjalistycznym oprogramowaniem i zaczęli wpatrywać się w niebo. 18 kwietnia 2005 r. zrobili piękne zdjęcie krateru Kopernika na Księżycu.
Ponad pięć wieków wcześniej, dokładnie 9 marca 1497 r. w Bolonii, pewien student także obserwował Księżyc. Nie miał lunety z cyfrowym zapisem (dokładniej mówiąc, nie miał żadnej lunety), ani tablic logarytmicznych, ani oczywiście ołówka. Nazywał się Mikołaj Kopernik.
Oprac. Jerzy Przywara
| 
