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요스트 뷔르기

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목차

1. 개요

요스트 뷔르기는 1552년 스위스에서 태어난 시계 제작자, 수학자, 천문학자이다. 그는 당대 최고의 기계 기술자 중 한 명으로, 헤센카셀의 빌헬름 4세 궁정에서 시계 제작자로 일하며 교차 비트 이스케이프먼트와 르몽투르를 발명하여 시계의 정확도를 높이는 데 기여했다. 또한 로그의 발명과 삼각법 연구에도 기여했으며, 신성 로마 제국 황제 루돌프 2세의 궁정에서 요하네스 케플러와 교류했다. 그의 업적을 기려 달의 크레이터 뷔르기우스가 그의 이름을 따서 명명되었다.

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요스트 뷔르기 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
초상화
출생1552년 2월 28일
출생지리히텐슈타이그, 토겐부르크, 스위스
사망1632년 1월 31일
사망지카셀, 신성 로마 제국
분야시계학, 수학
알려진 업적로그
영향

2. 생애

뷔르기는 1552년 리히텐슈타이그에서 태어나 1579년 카셀의 빌헬름 4세 궁정에서 천문학자이자 시계 제작자로 일했다. 독학으로 공부했음에도 빌헬름 4세는 티코 브라헤에게 보낸 편지에서 뷔르기를 "제2의 아르키메데스"라 칭찬할 정도로 뛰어난 기술자였다.[2] 1587년 니콜라우스 라이머스는 코페르니쿠스의 『천체의 회전에 관하여』를 뷔르기를 위해 독일어로 번역했는데, 이 번역본은 그라츠에 남아 "그라츠 필사본"이라 불린다.[3][4][5]

1604년 프라하에서 신성 로마 제국 황제 루돌프 2세의 시종으로 들어가 요하네스 케플러와 친구가 되었다. 뷔르기는 매우 정확한 사인표(『Canon Sinuum』)를 제작했으나, 표 자체가 유실되어 정확성을 확신하기는 어렵다. 케플러의 사본에는 대수학과 십진 소수의 기본 사항 등 뷔르기의 방법에 대한 소개가 남아있다. 일부 저자는 뷔르기를 로그 발명가 중 한 명으로 간주하며, 그의 유산에는 혁신적인 기계식 천문 모델도 포함된다.[15][6][7]

2. 1. 초기 생애와 교육

뷔르기는 1552년 상트갈렌 수도원의 영토였던 리히텐슈타이그(토겐부르크)에서 태어났다.(현재 스위스 상트갈렌주에 속함)

1579년 카셀의 빌헬름 4세 궁정에서 천문학자이자 시계 제작자로 고용되기 전까지 그의 삶이나 교육에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 스트라스부르에서 스위스 수학자 콘라트 다지포디우스에게 수학을 배웠을 것이라는 설이 있지만, 이를 뒷받침할 사실은 없다.[1]

독학으로 공부했음에도 불구하고, 그는 이미 생전에 동시대 최고의 기계 기술자 중 한 명으로 여겨졌다. 그의 고용주였던 헤센카셀의 빌헬름 4세는 티코 브라헤에게 보낸 편지에서 뷔르기를 "제2의 아르키메데스"라고 칭찬했다.[2]

2. 2. 카셀 궁정에서의 활동 (1579-1604)

뷔르기는 1579년 카셀의 헤센카셀의 빌헬름 4세 궁정에 천문학자이자 시계 제작자로 고용되었다. 스트라스부르에서 스위스 수학자 콘라트 다지포디우스에게 수학을 배웠다는 설이 있으나, 확실한 증거는 없다.[1]

독학으로 공부했음에도 뷔르기는 당대 최고의 기계 기술자 중 한 명으로 인정받았다. 헤센카셀의 빌헬름 4세는 티코 브라헤에게 보낸 편지에서 뷔르기를 "제2의 아르키메데스"라고 칭송했다.[2]

또 다른 독학자였던 니콜라우스 라이머스는 1587년 코페르니쿠스의 『천체의 회전에 관하여』를 뷔르기를 위해 독일어로 번역했다. 이 번역본은 그라츠에 남아 "그라츠 필사본"이라고 불린다.[3][4][5]

1604년, 뷔르기는 프라하에서 신성 로마 제국 황제 루돌프 2세를 섬기기 시작했다.

2. 3. 프라하 궁정에서의 활동 (1604-1632)

1604년, 뷔르기는 신성 로마 제국 황제 루돌프 2세의 시종으로 프라하에 들어갔다. 여기서 그는 요하네스 케플러와 친구가 되었다. 뷔르기는 사인표(『Canon Sinuum』)를 제작했는데, 이는 매우 정확했다고 한다. 그러나 표 자체가 유실되었기 때문에 실제 정확성을 확신하기는 어렵다(예를 들어, 발렌티누스 오토의 『Opus Palatinum』에는 주장만큼 정확하지 않은 부분이 있었다). 뷔르기의 몇몇 방법에 대한 소개가 케플러의 사본에 남아 있는데, 여기에는 대수학(당시에는 "Coss"로 알려짐)과 십진 소수의 기본 사항이 논의되어 있다. 일부 저자는 뷔르기를 로그 발명가 중 한 명으로 간주한다.[15] 그의 유산에는 혁신적인 기계식 천문 모델에 담긴 엔지니어링 업적도 포함된다.[6] 프라하에 있는 동안 그는 루돌프 2세 궁정에서 천문학자 요하네스 케플러와 긴밀히 협력했다.[7]

3. 시계 제작자로서의 업적

요스트 뷔르기는 시계 제작 기술을 어디에서 배웠는지는 기록되어 있지 않지만, 당대 가장 혁신적인 시계 및 과학 기기 제작자가 되었다.[8][9] 그의 주요 시계 발명품으로는 교차 비트 이스케이프먼트와 르몽투르가 있다.

헤센-카셀의 빌헬름 4세 방백의 궁정에서 기기 제작자로 일하면서[11] 최초의 천문 차트 개발에 중추적인 역할을 했다. 천문학적 계산을 위해 스스로 사용할 작업 도구로 로그를 발명했지만, "책을 읽는 학자"가 아닌 "장인/학자"였기에 오랫동안 자신의 발명을 출판하지 못했다.[6]

1592년, 프라하의 신성 로마 제국 황제 루돌프 2세는 삼촌인 헤센-카셀 방백으로부터 뷔르기 지구본을 받았고, 뷔르기에게 직접 지구본을 전달할 것을 요구했다. 이후 뷔르기는 카셀과 프라하를 오가며, 1604년 황제의 부름을 받아 제국 천문학자 요하네스 케플러를 위해 일하게 되었다.[12]

3. 1. 교차 비트 이스케이프먼트

요스트 뷔르기는 시계 제작 기술을 어디에서 배웠는지는 기록되어 있지 않지만, 결국 그는 당대 가장 혁신적인 시계 및 과학 기기 제작자가 되었다.[8][9] 그의 주요 시계 발명품으로는 교차 비트 이스케이프먼트와 르몽투르가 있는데, 이 두 가지 메커니즘은 당시 기계식 시계의 정확도를 획기적으로 향상시켰다. 이를 통해 시계가 최초로 과학 기기로 사용될 수 있게 되었으며, 망원경의 십자선에서 별(및 기타 천체)의 통과 시간을 정확하게 측정하여 별 위치를 정확하게 차트화할 수 있을 만큼 정확했다.[10]

3. 2. 르몽투르

뷔르기는 교차 비트 이스케이프먼트와 르몽투르라는 두 가지 메커니즘을 발명했는데, 이 두 가지는 당시 기계식 시계의 정확도를 크게 향상시켰다.[10] 이를 통해 시계는 최초로 과학 기기로 사용될 수 있게 되었으며, 망원경의 십자선에서 별(및 기타 천체)의 통과 시간을 정확하게 측정하여 별 위치를 정확하게 기록할 수 있을 만큼 정확해졌다.[10]

4. 수학자로서의 업적

뷔르기는 1586년까지 여러 알고리즘을 사용하여 임의의 정밀도로 사인 값을 계산할 수 있었으며, 그 중 하나를 Kunstweg라고 불렀다. 이 알고리즘을 활용하여 2 각초 간격으로 8자리까지 사인 값을 나타낸 표인 «Canon Sinuum»을 계산했다. 이 표는 항해에 매우 중요했으며, 요하네스 케플러는 이를 알려진 사인 표 중 가장 정밀한 것으로 평가했다.[14] 뷔르기는 1592년에 황제 루돌프 2세에게 제출한 저서 ''Fundamentum Astronomiae''에서 자신의 알고리즘을 설명했다.

뷔르기의 알고리즘은 같은 열에서 이전 두 셀의 값을 더하고, 마지막 셀의 값을 2로 나누는 과정을 반복하여, 마지막 열의 값을 정규화하여 사인의 근사치를 얻는 방식으로 작동한다. 최근 연구에 따르면 이 과정은 실제로 참 사인으로 수렴한다.[15] 뷔르기는 차이를 사용하여 표를 만드는 알고리즘도 개발했는데, 이는 Tables du cadastre를 예상한 것이다.[16]

뷔르기는 존 네이피어와는 독립적으로 역로그에 해당하는 진행 표를 만들었으나, 네이피어가 1614년에 먼저 자신의 발견을 출판하여 널리 알려졌다. 뷔르기는 1600년경에 진행 표를 만들었지만, 로그의 이론적 기반을 갖추지는 못했다.[17]

4. 1. 로그의 발견

뷔르기는 존 네이피어와는 별도로, 역로그로 이해되는 진행 표를 네이피어와는 다른 방식으로 구성했다.[17] 네이피어는 1614년에 자신의 발견을 출판했으며, 이 출판물은 요하네스 케플러의 요청으로 뷔르기가 출판할 즈음에 유럽에 널리 퍼졌다. 뷔르기는 1600년경에 그의 진행 표를 만들었을 수도 있지만, 뷔르기의 작업은 로그의 이론적 기반은 아니지만, 그의 표는 네이피어의 표와 동일한 목적을 수행한다. 한 자료에 따르면 뷔르기는 로그 함수에 대한 명확한 개념을 개발하지 못했으며 따라서 로그의 발명가로 간주될 수 없다.[18]

뷔르기의 방법은 네이피어의 방법과 다르며 명백히 독립적으로 발명되었다. 케플러는 그의 케플러의 천문표 (1627) 서문에서 뷔르기의 로그에 대해 다음과 같이 썼다. "... 계산 보조 장치로서 유스투스 뷔르기우스는 네이피어의 시스템이 나오기 여러 해 전에 이러한 로그에 도달했습니다. 그러나 게으른 사람이고 매우 비사교적이어서 자신의 자녀를 공익을 위해 키우는 대신, 태어날 때 버렸습니다."[19]

4. 2. 삼각법 연구

뷔르기는 1586년까지 여러 알고리즘을 사용하여 임의의 정밀도로 사인을 계산할 수 있었는데, 그 중 하나를 그는 Kunstweg라고 불렀다. 그는 이러한 알고리즘을 사용하여 2 각초 간격으로 8자리까지 사인 값을 나타낸 표인 «Canon Sinuum»을 계산했다고 한다. 이 표에 대해서는 더 알려진 바가 없으며, 일부 저자는 그 범위가 45도를 넘지 않았을 것으로 추측한다. 이러한 표는 항해에 매우 중요했다. 요하네스 케플러는 Canon Sinuum을 알려진 사인 표 중 가장 정밀한 것으로 칭했다. 뷔르기는 1592년에 황제 루돌프 2세에게 제출한 저서 ''Fundamentum Astronomiae''에서 자신의 알고리즘을 설명했다.[14]

뷔르기의 알고리즘을 통한 반복적인 표 계산은 기본적으로 다음과 같이 작동한다. 셀은 같은 열에서 이전 두 셀의 값을 더한다. 마지막 셀의 값은 2로 나누고, 다음 반복이 시작된다. 마지막으로, 마지막 열의 값은 정규화된다. 몇 번의 반복 후 사인의 매우 정확한 근사치를 얻을 수 있다. 최근에 폴커츠 등이 이 간단한 과정이 실제로 참 사인으로 수렴한다는 것을 증명했다.[15] 뷔르기의 또 다른 알고리즘은 표를 만들기 위해 차이를 사용하며, 이는 유명한 Tables du cadastre를 예상한 것이다.[16]

5. 유산

뷔르기는 당대 가장 혁신적인 시계 및 과학 기기 제작자 중 한 명이었다.[8][9] 교차 비트 이스케이프먼트와 르몽투르는 뷔르기의 주요 발명품으로, 당시 기계식 시계의 정확도를 크게 향상시켰다.

5. 1. 주요 작품

뷔르기는 당대 가장 혁신적인 시계 및 과학 기기 제작자 중 한 명이었다.[8][9] 그의 주요 발명품으로는 교차 비트 이스케이프먼트와 르몽투르가 있는데, 이는 당시 기계식 시계의 정확도를 크게 향상시킨 두 가지 메커니즘이었다. 덕분에 시계는 최초로 과학 기기로 사용될 수 있었으며, 망원경의 십자선에서 별(및 기타 천체)의 통과 시간을 정확하게 측정하여 별 위치를 정확하게 기록할 수 있을 만큼 정확해졌다.[10]

뷔르기가 설계하고 제작한 가장 중요한 유물들은 박물관에 보존되어 있으며 다음과 같다.[13]

  • 여러 개의 기계식 천구의: 현재 파리 국립 공예 박물관, 스위스 국립 박물관, 카셀 오랑제리(2개, 1580–1595) 및 바이마르 안나 아말리아 공작 부인 도서관에 소장되어 있다.
  • 카셀 오랑제리, 드레스덴 수학-물리 살롱, 빈 미술사 박물관에 소장된 여러 시계: 석영으로 제작된 기계식 천구의가 통합된 시계(Bergkristalluhrde)와 행성의 움직임을 표시하는 시계(Planetenlaufuhrde)가 포함된다.
  • 요하네스 케플러를 위해 제작된 육분의: 프라하 국립 기술 박물관에 소장되어 있다.
  • 달이 지구 주위를 공전하는 운동의 불규칙성을 보여주는 기계 모델(Mond-Anomalien-Uhrde): 카셀 오랑제리에 있다.
  • 스웨덴 웁살라에 있는 기계식 천체

5. 2. 기념

달의 크레이터인 뷔르기우스는 뷔르기의 이름을 따서 명명되었다.

참조

[1] HDS Bürgi, Jost
[2] ADB Burgi, Jobst
[3] 웹사이트 UB-Graz / Handschriftenkatalog / Katalogisat Nr.:560 http://www-classic.u[...] 2011-07-19
[4] 서적 Nicolaus Copernicus Gesamtausgabe: De revolutionibus: die erste deutsche Übersetzung in der Grazer Handschrift https://books.google[...]
[5] 서적 Die astronomischen Forschungen in Kassel unter Wilhelm IV. Mit einer wissenschaftlichen Teiledition der Übersetzung des Hauptwerkes von Copernicus 1586 http://www.astro.uni[...] Deutsch
[6] 서적 Jost Bürgi Verlag Ineichen, Luzern
[7] 서적 Jost Bürgi's Aritmetische und Geometrische Progreß Tabulen (1620)
[8] 간행물 Jost Bürgi als Künstler der Mechanik, Separatum Toggenburgerblätter für Heimatkunde 1982/Heft 34 Toggenburgerblaetter
[9] 간행물 Jost Burgi 1552-1632, Horloger, Astronome & Mathematicien SSC
[10] 서적 Biographical dictionary of the history of technology https://books.google[...] Routledge
[11] 서적 Die erste Sternwarte Europas, mit Ihren Uhren und Instrumenten, 400 Jahre Jost Buergi in Kassel Callwey Verlag
[12] 서적 Wissenschaftliche Instrumente in ihrer Zeit/Vol. 1: Vom Astrolab zum mathematischen Besteck Cologne
[13] 서적 Jost Bürgi – Kepler und der Kaiser – Instrumentenbauer, Astronom, Mathematiker 1552-1632 – Jost Bürgi – Kepler and the Emperor – Clockmaker, Astronomer, Mathematician 1552–1632 (in German)
[14] 서적 Jost Bürgi, Kepler und der Kaiser. Verlag NZZ, Zürich
[15] 논문 Jost Bürgi's Method for Calculating Sines. https://arxiv.org/ab[...] 2015-10
[16] 웹사이트 Bürgi's "Progress Tabulen" (1620): logarithmic tables without logarithms http://locomat.loria[...] University of Lorraine 2013-01-10
[17] 서적 Arithmetische und Geometrische Progress Tabulen http://daten.digital[...] University [of Prague] Press
[18] 서적 e:The story of a Number Princeton University Press
[19] 서적 CIPS Review https://books.google[...] Canadian Information Processing Society


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