Jak można sobie wyobrazić, 400 lat temu
nawigacja oceaniczna była bardzo trudna.
Wiatry i prądy morskie spychały statki z kursu,
a żeglarze wybierali kierunek według opuszczanego portu
próbując skrupulatnie notować pozycję statku i pokonaną odległość.
Ten proces nazywany był nawigacją zliczeniową,
bo pomyłka choćby o pół stopnia, mogła spowodować ominięcie wyspy,
leżącej tuż za horyzontem.
Łatwo było popełnić taki błąd.
Na szczęście sytuację współczesnej nawigacji poprawiły trzy wynalazki:
sekstanty, zegary oraz matematyka,
niezbędna do szybkiego i dokładnego przeprowadzenia odpowiednich obliczeń.
Wszystkie trzy są ważne.
Bez odpowiednich narzędzi żeglarze niechętnie odpływaliby od lądu.
John Bird, lutnik z Londynu,
stworzył pierwsze urządzenie, które mierzyło kąt
między słońcem a horyzontem w ciągu dnia,
zwane sekstantem.
Znajomość tego kąta była ważna, bo można go było porównać
do kąta zmierzonego w Anglii o tej samej godzinie.
Porównanie było niezbędne do określenia długości geograficznej,
na której znajdował się statek.
Następne pojawiły się zegary.
W 1761 roku, John Harrison, angielski zegarmistrz i stolarz,
zbudował zegar, który dokładnie odmierzał czas na morzu.
Instrument, który pokazywał dokładne pomiary
na chybotliwym pokładzie w trudnych warunkach
był niezbędny do oznaczenia godziny, którą pokazywały zegary w Anglii.
Był tylko jeden haczyk:
instrument wykonano ręcznie, więc był bardzo drogi.
Metodą, która pozwalała nieco zaoszczędzić,
były pomiary księżycowe i skrupulatne obliczenia.
Określenie w ten sposób położenia statku mogło trwać nawet wiele godzin.
Ale sekstanty i zegary były użyteczne wtedy,
gdy załoga potrafiła z nich korzystać przy ustalaniu położenia.
Na szczęście w XVII wieku pewien matematyk-amator
wpadł na brakujący element układanki.
John Napier trudził się w swoim szkockim zamku przez ponad 20 lat
nad opracowaniem logarytmów, które ułatwiały obliczenia.
Jego logarytmy występowały w postaci
1/e i stałej 10 do 7 potęgi.
Algebra w początkach XVII wieku nie była jeszcze w pełni rozwinięta
a logarytm liczby 1 Napiera
nie równał się 0.
To utrudniało obliczenia
w porównaniu do logarytmów o podstawie 10.
Henry Briggs, sławny matematyk z Gresham College w Londynie,
przeczytał o pracy Napiera w 1614, a rok później ruszył
w długą podróż do Edynburga, by się z nim spotkać.
Briggs pojawił się niezapowiedziany u drzwi zamku Napiera
i zaproponował, by John zamienił podstawę i formę swoich logarytmów
na coś znacznie prostszego.
Obaj zgodzili się, że podstawa równa 10 z logarytmem 1 równym 0
znacznie uprościłaby codzienne obliczenia.
Dziś znamy je pod nazwą logarytmów dziesiętnych Briggsa.
Aż do wynalezienia w XX wieku elektrycznych maszyn liczących
wszelkie mnożenie, dzielenie, silnie
czy pierwiastkowanie małych i dużych liczb
wykonywano przy użyciu logarytmów.
Historia logarytmów to nie tylko lekcja matematyki.
Za udaną nawigację odpowiadało wiele osób.
Lutnicy, astronomowie, matematycy
i oczywiście żeglarze.
Kreatywność nie polega jedynie na zgłębieniu własnej specjalizacji.
Trzeba czerpać inspirację także z innych dziedzin.