How does math guide our ships at sea? - George Christoph

كيف تساعد الرياضيات على إرشاد السفن في البحر؟ - جورج كريستوف

Transcriber: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

المترجم: khalid marbou المدقّق: Anwar Dafa-Alla

As you can imagine, 400 years ago,

كما يمكنك أن تتخيل، قبل 400 سنة،

navigating the open ocean was difficult.

المِلاحة في المحيط المفتوح كانت صعبة

The winds and currents pushed and pulled ships off course,

الرياح والتيارات دفعت السفن وسحبتها عن مسارها،

and so sailors based their directions on the port they left,

لذا استند البحارة في اتجاهاتهم على الميناء الذي غادروه،

attempting to maintain an accurate record of the ship's direction and the distance sailed.

محاولة للحفاظ على سجل دقيق لاتجاه السفينة ومسافة وإبحارها.

This process was known as dead reckoning,

وكانت هذه العملية معروفة بتقدير الموضع،

because being just half a degree off could result in sailing right past the island that lay several miles just over the horizon.

لأن كونك مخطئا بنصف درجة قد يدعك تبحر متجاوزا الجزيرة والتي تبعد بأميال في الأفق.

This was an easy mistake to make.

وهذا كان خطأ من السهل الوقوع فيه.

Thankfully, three inventions made modern navigation possible:

ولكن لحسن الحظ، جعلت ثلاث اختراعات الملاحة الحديثة ممكنة:

sextants, clocks and the mathematics necessary to perform the required calculations quickly and easily.

السدسيات والساعات والرياضيات اللازمة لإجراء العمليات الحسابية المطلوبة بسرعة وسهولة.

All are important. Without the right tools, many sailors would be reluctant to sail too far from the sight of land.

كلها مهمة. من دون الأدوات الصحيحة، كان العديد من البحارة ليتردد في الإبحار بعيداً جداً عن مرآى اليابسة.

John Bird, an instrument maker in London,

جون بيرد، صانع أدوات في لندن،

made the first device that could measure the angle between the sun and the horizon during the day,

صنع الجهاز الأول الذي يمكنه قياس الزاوية بين الشمس والأفق خلال النهار،

called a sextant.

ودعاه سدسية.

Knowing this angle was important, because it could be compared to the angle back in England at the exact same time.

معرفة هذه الزاوية كانت مهمة، نظراً لأنه يمكن مقارنتها بالزاوية في إنجلترا في نفس الوقت بالضبط.

Comparing these two angles was necessary to determine the longitude of the ship.

مقارنة هاتين الزاويتين الاثنتين كان ضروريا لتحديد خط طول السفينة.

Clocks came next.

وجاءت الساعات لاحقا.

In 1761, John Harrison, an English clockmaker and carpenter,

سنة 1761، الساعاتي والنجار الإنكليزي جون هاريسون،

built a clock that could keep accurate time at sea.

بنى ساعة يمكنها الحفاظ على الوقت بدقة في عرض البحر.

The timepiece that could maintain accurate time while on a pitching, yawing deck in harsh conditions

ساعة يمكنها الحفاظ على دقة الوقت على سطح السفينة مندفعة ومنعرجة في ظروف قاسية

was necessary in order to know the time back in England.

كانت ضرورية من أجل معرفة الوقت في إنكلترا.

There was one catch though:

لكن كان هناك مكسب واحد:

since such a timepiece was handmade, it was very expensive.

بما أن الساعة كانت مصنوعة يدوياً، فإنها كانت مكلفة جداً.

So an alternate method using lunar measurements and intense calculations was often used to cut costs.

لذا فإن طرقا بديلة باستخدام القياسات القمرية والحسابات المعقدة كانت مستخدمة في الغالب لتخفيض الكلفة.

The calculations to determine a ship's location for each measurement could take hours.

العمليات الحسابية لتحديد موقع السفينة لكل قياس يمكن أن تستغرق ساعات.

But sextants and clocks weren't useful unless sailors could use these tools to determine their position.

ولكن السدسية والساعات لم تكن مفيدة ما لم يكن البحارة يمكنهم استخدام هذه الأدوات لتحديد موقعهم.

Fortunately, in the 1600s, an amateur mathematician had invented the missing piece.

لحسن الحظ، في القرن السابع عشر، اخترع عالم رياضيات هاو القطعة المفقودة.

John Napier toiled for more than 20 years in his castle in Scotland to develop logarithms, a calculation device.

وقد اشتغل جون نابير لأكثر من 20 عاماً في قلعته في اسكتلندا لتطوير لوغاريثمات، جهاز حساب.

Napier's ideas on logarithms involved the form of one over E and the constant 10 to the seventh power.

وقد شملت أفكار نابير في اللوغاريثمات شكل واحد على E وثابت هو 10 بقوة 7.

Algebra in the early 1600s was not fully developed,

لم يكن الجبر في أوائل القرن السابع عشر متطورا بالكامل،

and Napier's logarithm of one did not equal zero.

ولوغاريثم نابير لواحد لم يكن يساوي الصفر.

This made the calculations much less convenient than logarithms with a base of 10.

وهذا ما جعل العمليات الحسابية أقل ملاءمة بكثير من اللوغاريثمات بأساس 10.

Henry Briggs, a famous mathematician at Gresham College in London,

هنري بريغز، عالم رياضيات شهير في كلية غريشام في لندن،

read Napier's work in 1614, and the following year made the long journey to Edinburgh to meet Napier.

قرأ عمل في نابير سنة 1614، وفي العام التالي قام برحلة طويلة إلى أدنبرة لمقابلة نابير.

Briggs showed up unannounced at Napier's castle door

ظهر بريغز بغير موعد أمام باب قلعة نابير

and suggested that John switch the base and form of his logarithms into something much simpler.

واقترح أن يغير جون قاعدة وشكل اللوغاريثمات إلى شيء أبسط بكثير.

They both agreed that a base of 10 with the log of one equal to zero

كلاهما وافقا على أن قاعدة 10 مع لوغاريثم واحد مساو للصفر

would greatly simplify everyday calculations.

ستبسط إلى حد كبير العمليات الحسابية اليومية.

Today we remember these as Briggs Common Logarithms.

واليوم، نحن نتذكر هذا على أنه لوغاريثم بريغز المشترك.

Until the development of electric calculating machines in the 20th century,

وحتى تطوير الآلات الحاسبة الكهربائية في القرن العشرين،

any calculations involving multiplication, division, powers, and extraction of roots with large and small numbers

كل العمليات الحسابية التي تنطوي على الضرب والقسمة والقوى واستخراج الجذور مع الأرقام الكبيرة والصغيرة

were done using logarithms.

تم القيام بها باستخدام اللوغاريثمات.

The history of logarithms isn't just a lesson in math.

تاريخ اللوغاريثمات ليس مجرد درس في الرياضيات.

There were many players responsible for successful navigation.

هناك العديد من اللاعبين المسؤولين عن الملاحة الناجحة.

Instrument makers, astronomers, mathematicians,

صناع الأدوات، وعلماء الفلك، وعلماء الرياضيات،

and of course sailors.

وطبعا البحارة.

Creativity isn't only about going deep into one's field of work,

الإبداع ليس فقط هو الخوض عميقا في ميدان عمل المرء،

it's about cross-pollination between disciplines too.

إنه أيضا تلاقح بين التخصصات.