佩德罗·努内斯于1502年出生在阿尔卡塞尔-杜萨尔,这是葡萄牙南部阿连特茹地区的一座城镇。关于他的童年或家庭知之甚少,尽管人们普遍认为他出身于犹太家庭,这一事实使他长期笼罩在葡萄牙宗教裁判所的阴影之下。他从1517年前后开始在西班牙的萨拉曼卡大学学习教会法、医学和数学,并于1523年毕业。
回到葡萄牙后,这位年轻学者受托教育王室王子,为国王若昂三世的兄弟路易斯王子担任导师。1529年,王室任命他为皇家宇宙志学家,他终身担任此职,并于1547年成为首席皇家宇宙志学家。他于1532年在里斯本大学获得医学博士学位,从1544年起担任科英布拉大学数学教席,该校当时是王国的学术中心。
努内斯生活的年代,正值葡萄牙船只抵达印度、巴西和远东之际,而如何在海上确定位置和保持航向的实际问题是当时的国家要务。他的伟大洞见在于,这些问题可以用几何学来解答。他是第一位研究并描述恒向线(又称等角航线)的学者:即船只保持恒定罗盘方位所走的路径。他证明了这样的路径既不是直线也不是最短路线,而是一条无限趋向极点但永不抵达的曲线。
这是一个深刻的结果。它揭示了水手们对操舵的简单直观想法——跟随罗盘就能直线航行——在几何学上是错误的。努内斯对恒向线的分析奠定了基础,制图师杰拉杜斯·墨卡托后来在设计其著名的地图投影时借鉴了这一成果,在该投影上,等角航线终于呈现为直线。
努内斯还发明了仪器。最著名的是游标尺,他于1542年前后创制了这种装置,用以改进象限仪或星盘上角度的读数。它使用一组同心刻度,让观测者能够比单一刻度更精确地估算度数的分数。这一原理后来在1631年被法国数学家皮埃尔·韦尼埃简化为游标卡尺,至今仍用于卡尺和测量仪器。努内斯的拉丁化姓氏Nonius为该装置命名,并作为游标尺旧称的同义词保存至今。
他的著述颇丰。1537年的《天球论》包含了对古典天文学的葡萄牙语译文和评注,而1567年的拉丁文论著《航海的技艺与方法》将他的航海数学理论汇集成册。他还著有代数方面的作品以及对早期作者错误的考证,并以直率的自信纠正了受人尊敬的前辈学者的谬误。
努内斯的不寻常之处在于他坚持认为实务人员需要理论。十六世纪里斯本的领航员和领航员考官都是熟练的技师,但努内斯认为没有几何学他们就是盲目工作,并直言不讳地表达了这一观点。他帮助塑造了葡萄牙航海员的正规培训,他的论著旨在让真正驾驶船只的人阅读,而不仅仅是学者。这种将高等数学与艰巨实际目的相结合的做法在他的时代很罕见,这也是历史学家将他列为数学航海学真正奠基人而非纯理论家的原因。
同时代人视他为葡萄牙培养出的最杰出科学家。他与欧洲主要数学家通信往来,融入那个时代伟大的天文学家和仪器制造者网络,他的声誉远播伊比利亚半岛之外。然而,他的晚年受到围绕改宗者家庭的猜疑氛围的影响:他自己的家人曾面临宗教裁判所的审查,而他作为王国首席宇宙志学家的地位未能完全保护他的后代免受其波及。这是葡萄牙思想史反复出现的模式之一,一些最敏锐的头脑——努内斯、加西亚·德·奥尔塔、亚伯拉罕·扎库托——都在国家对其出身的怀疑阴影下工作。
佩德罗·努内斯于1578年8月11日在科英布拉去世,享年76岁。他的遗产以静默的方式镌刻在现代世界中:月球上有一座名为Nonius的陨石坑,他的出生地阿尔卡塞尔-杜萨尔竖立着他的雕像,而每一位读取游标卡尺的机械师都在间接使用一位葡萄牙宇宙志学家的理念——他坚信大海是可以测量的。人们铭记他是为大航海时代赋予数学基础的智者。
“航海并非机遇问题,而是论证和确定法则的问题。”——佩德罗·努内斯,《航海的技艺与方法》
“他们在不知其技艺原理的情况下航行,如同在黑暗中行走的人。”——佩德罗·努内斯
| 人物 | 国家 | 里程碑 | 年龄 / 数据 |
|---|---|---|---|
| Pedro Nunes | 葡萄牙 | 描述了恒向线并发明了游标尺精密刻度 | 1502-1578 |
| Abraham Zacuto | 葡萄牙/西班牙 | 编纂了指导葡萄牙航海的天文表 | 1452-约1515 |
| Gerardus Mercator | 佛兰德斯 | 设计了使等角航线呈直线的地图投影 | 1569 |
| Pierre Vernier | 法国 | 将游标尺简化为游标卡尺 | 1631 |
| John Dee | 英格兰 | 文艺复兴数学家,就航海理论通信往来 | 1527-1608 |
他将航海从一门技艺转变为数学科学,发现了恒向线并塑造了大航海时代背后的理论。
他发明的游标尺直接催生了游标卡尺,这是一种至今仍在科学和工程领域日常使用的精密测量工具。