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

Toán học dẫn lối cho tàu thuyền - George Christoph

Transcriber: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

Translator: Thanh Nguyen Cong Reviewer: Nhu PHAM

As you can imagine, 400 years ago,

Hình dung xem, 400 năm trước,

navigating the open ocean was difficult.

việc định vị giữa đại dương là vô cùng khó khăn

The winds and currents pushed and pulled ships off course,

Gió và hải lưu kéo đẩy tàu khỏi hải trình,

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

dựa vào mốc cảng mới ghé,

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

thuỷ thủ cố gắng ghi lại chính xác hướng và khoảng cách đã đi.

This process was known as dead reckoning,

Công việc được gọi là "sai một ly đi một dặm"

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

vì chỉ cần lệch nửa độ cũng khiến tàu đi chệch đi hàng dặm.

This was an easy mistake to make.

Quá dễ để phạm sai lầm.

Thankfully, three inventions made modern navigation possible:

May thay, có ba phát minh khiến việc định vị trở nên dễ dàng:

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

kính lục phân, đồng hồ và các phép toán.

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

Cả ba đều quan trọng. Thủy thủ sẽ chệch khỏi đất liền nếu thiếu công cụ cần thiết.

John Bird, an instrument maker in London,

John Bird, nhà sáng chế công cụ ở London,

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

làm ra thiết bị đo góc mặt trời và đường chân trời,

called a sextant.

gọi là kính lục phân.

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

Cần biết góc này để so sánh với góc nước Anh tại cùng thời điểm.

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

từ đó xác định kinh độ của tàu.

Clocks came next.

Tiếp theo là đồng hồ.

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

Năm 1761, tại Anh, John Harrison, thợ mộc và thợ đồng hồ,

built a clock that could keep accurate time at sea.

chế tạo một chiếc đồng hồ để giữ giờ chính xác trên biển

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

ngay cả khi bị sóng dồi ngoài khơi

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

There was one catch though:

Nhưng có một khúc mắc:

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

vì được làm thủ công, chiếc đồng hồ này rất mắc.

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

để giảm chi phí, người ta thay thế nó bằng việc đo lường mặt trăng, .

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

Một phép toán nhằm xác định vị trí tàu có thể mất hàng giờ.

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

Kính lục phân và đồng hồ chả ích gì nếu thuỷ thủ không có để dùng.

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

Đầu thế kỉ 17, một nhà toán học nghiệp dư đã phát minh ra "mảnh ghép còn thiếu"

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

Hơn 20 năm, trong lâu đài của mình ở Scotland John Napier miệt mài phát triển

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

lô-ga-rít có mẫu một phần E và hằng số 10 mũ bảy

Algebra in the early 1600s was not fully developed,

Đầu thế kỳ 17, đại số vẫn chưa thật sự phát triển

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

và lô-ga-rít một của Napier không bằng 0.

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

Việc tính toán vẫn chưa thuận tiện như lô-ga-rít với cơ số 10.

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

Henry Briggs, nhà toán học nổi tiếng ở Trường Đại học Gresham tại London,

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

đọc công trình của Napier năm 1614, Một năm sau đó, ông sang Edinburgh

Briggs showed up unannounced at Napier's castle door

để gặp Napier mà không báo trước,

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

ông đề nghị John đổi base và đơn giản hoá công thức.

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

Cả hai nhất trí rằng log 1, với cơ số 10, bằng 0

would greatly simplify everyday calculations.

sẽ đơn giản hóa việc tính toán.

Today we remember these as Briggs Common Logarithms.

Ngày nay, chúng ta gọi chúng là Các Lô-ga phổ biến của Briggs.

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

Mãi đến thế kỷ 20 khi máy tính điện phát triển,

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

những phép nhân, chia, lũy thừa và khai căn các số lớn nhỏ

were done using logarithms.

đều được thực hiện bằng lô-ga.

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

Lịch sử của lô-ga không chỉ là một bài toán.

There were many players responsible for successful navigation.

Thành công của việc định vị có công sức của rất nhiều người

Instrument makers, astronomers, mathematicians,

Những nhà sáng chế, nhà thiên văn, nhà toán học

and of course sailors.

và đương nhiên, các thủy thủ.

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

Sáng tạo không chỉ xoay quanh việc đào sâu chuyên ngành

it's about cross-pollination between disciplines too.

mà còn đến từ những kết nối liên ngành.