Pi-Tag 2015: Treffen Sie den Mann, der π erfunden hat

Im Jahr 1706 veröffentlichte William Jones – ein autodidaktischer Mathematiker und einer der berühmtesten Söhne Angleseys – sein bahnbrechendes Werk „Synopsis palmariorum matheseos“, das grob übersetzt „Eine Zusammenfassung der Errungenschaften in der Mathematik“ heißt.

Es ist ein Werk von großem historischem Interesse, weil hier zum ersten Mal das Symbol π in der wissenschaftlichen Literatur auftaucht, um das Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser zu bezeichnen.

Jones erkannte, dass die Dezimalzahl 3,141592 … niemals endet und dass sie nicht exakt ausgedrückt werden kann. „Das exakte Verhältnis zwischen dem Durchmesser und dem Umfang kann niemals in Zahlen ausgedrückt werden“, schrieb er. Deshalb erkannte er, dass es ein eigenes Symbol braucht, um es darzustellen.

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Das früheste Auftreten von π in der wissenschaftlichen Literatur Foto: Gareth Roberts

Es wird vermutet, dass er π entweder wählte, weil es der erste Buchstabe des Wortes für Peripherie (περιφέρεια) ist oder weil es der erste Buchstabe des Wortes für Umfang (περίμετρος) ist. (Oder wegen beidem).

Das Symbol π wurde 1737 von dem Schweizer Mathematiker Leonhard Euler (1707-83) populär gemacht, aber erst 1934 wurde das Symbol allgemein übernommen. Inzwischen wird π von Schülern auf der ganzen Welt sofort erkannt, aber nur wenige wissen, dass seine Geschichte bis zu einem kleinen Dorf im Herzen von Anglesey zurückverfolgt werden kann.

William Jones wurde 1674 auf einem kleinen Hof in der Nähe des Dorfes Capel Coch in der Gemeinde Llanfihangel Tre’r Beirdd geboren, nördlich der Kreisstadt Llangefni in der Mitte der Insel.

Als er noch ein kleines Kind war, zog die Familie ein paar Meilen weiter nördlich in das Dorf Llanbabo. Er besuchte die Wohltätigkeitsschule im nahegelegenen Llanfechell, wo seine frühen mathematischen Fähigkeiten die Aufmerksamkeit des örtlichen Gutsbesitzers erregten, der dafür sorgte, dass Jones nach London gehen konnte, wo er eine Stelle als Buchhalter eines Kaufmanns erhielt. Später segelte er zu den Westindischen Inseln, eine Erfahrung, die sein Interesse an der Navigation weckte.

Als er 20 Jahre alt war, wurde Jones auf einen Posten auf einem Kriegsschiff berufen, um der Besatzung Unterricht in Mathematik zu geben. Auf dem Hintergrund dieser Erfahrung veröffentlichte er 1702 sein erstes Buch über die Mathematik der Navigation als praktischen Leitfaden für die Seefahrt. Nach seiner Rückkehr nach Großbritannien begann er, in London Mathematik zu unterrichten, wobei er möglicherweise damit begann, für ein geringes Entgelt Kurse in Cafés abzuhalten. Kurz darauf veröffentlichte er Synopsis palmariorum matheseos, ein Buch, das trotz des lateinischen Titels auf Englisch geschrieben war.

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Palmarioriu mathesos Bild: Gareth Roberts

William Jones freundete sich mit Sir Thomas Parker, dem späteren Earl of Macclesfield, an und unterrichtete den jungen George Parker, der später der zweite Earl werden sollte. Später lebte er im Haus der Familie, Shirburn Castle, in der Nähe von Oxford, wo er enge Beziehungen zur Familie entwickelte. Durch seine zahlreichen Verbindungen trug William Jones in Shirburn eine unvergleichliche Bibliothek mit Büchern über Wissenschaft und Mathematik zusammen. Er unterhielt auch Verbindungen zu Wales, insbesondere durch die Morrises von Anglesey, eine Familie von literarischen Brüdern, die für ihre kulturellen Einflüsse und Aktivitäten bekannt waren und die, obwohl eine Generation jünger als William, aus demselben Teil von Anglesey stammten und starke Verbindungen nach London hatten.

Im Zuge der Veröffentlichung seiner Synopsis wurde William Jones von zwei der führenden britischen Mathematiker wahrgenommen: Edmund Halley (der einen Kometen nach ihm benennen ließ) und Sir Isaac Newton. Er wurde 1711 zum Fellow der Royal Society (FRS) gewählt und war während eines Teils der Präsidentschaft von Sir Isaac Newton Vizepräsident der Gesellschaft. William Jones wurde ein wichtiges und einflussreiches Mitglied des wissenschaftlichen Establishments. Er kopierte, redigierte und veröffentlichte auch viele von Newtons Manuskripten. Im Jahr 1712 wurde er zum Mitglied eines Komitees ernannt, das von der Royal Society eingesetzt wurde, um zu entscheiden, ob dem Engländer Isaac Newton oder dem Deutschen Gottfried Wilhelm Leibniz die Ehre zuteil werden sollte, die Infinitesimalrechnung erfunden zu haben – eines der Juwelen in der Krone der zeitgenössischen Mathematik. Es überrascht nicht, dass sich das Komitee in Anbetracht der Umstände für Newton entschied.

In seinem Testament vermachte William Jones seine Bibliothek mit rund 15.000 Büchern und etwa 50.000 Manuskriptseiten, viele davon von Newtons Hand, dem dritten Earl of Macclesfield. Etwa 350 dieser Bücher und Manuskripte waren in walisischer Sprache verfasst, und dieser Teil der ursprünglichen Bibliothek wurde um 1900 gesichert, um die Shirburn Collection in der National Library of Wales in Aberystwyth zu bilden.

Hundert Jahre später, im Jahr 2001, wurde der Teil der Sammlung von Wiliam Jones, der Papiere und Notizbücher von Sir Isaac Newton umfasste, für über 6 Millionen Pfund an die Bibliothek der Universität Cambridge verkauft, eine Summe, die teilweise durch öffentliche Subskription aufgebracht wurde. Der Großteil der restlichen Bibliothek wurde in einer Reihe von Auktionen bei Sotheby’s in den Jahren 2004 und 2005 veräußert und erbrachte viele weitere Millionen: ein Exemplar der Harmonices mundi des Astronomen Johann Kepler brachte fast 100.000 Pfund ein und Newtons Klassiker Principia mathematica weitere 60.000 Pfund. William Jones‘ eigenes Buch, Synopsis palmariorum matheseos, war mit nur 8.000 Pfund ein Schnäppchen. In einem von William Jones herausgegebenen Buch von Newton, das Jones der Familie Macclesfield schenkte, befand sich ein einzelnes loses Blatt in Newtons eigener Handschrift. Allein dieses Blatt brachte 90.000 Pfund ein. Der Nachlass von Macclesfield profitierte sehr von dem Verkauf, aber diese unbezahlbare Sammlung wurde nun an Bibliotheken und private Sammler in der ganzen Welt verteilt. Ein gewisses Geheimnis bleibt hinsichtlich des Schicksals der persönlichen Papiere von William Jones. Die Familie Macclesfield hatte sich geweigert, sie herauszugeben, und es gibt die Vermutung eines Skandals, den die Familie zu verbergen suchte. Diese Papiere würden sicherlich weiteres Licht auf William Jones werfen, auf seine Beziehung zu den Grafen von Macclesfield und auf seine bemerkenswerte Lebensreise von einem Cottage in Anglesey zu einem Mitglied des mathematischen Establishments und einem seiner glänzenden Stars.

William Jones war zweimal verheiratet. Eines der Kinder aus seiner zweiten Ehe wurde knapp drei Jahre vor Williams Tod im Alter von 74 Jahren geboren. Der Sohn hieß ebenfalls William Jones – eine Quelle späterer Verwirrung – und wurde Sir William Jones (1746-1794). Er wurde als Richter an den Obersten Gerichtshof in Indien berufen und war ein Experte für die Sprachen des Subkontinents. Sir William stellte Verbindungen zwischen Latein, Griechisch und Sanskrit her, was zu dem Konzept der „indoeuropäischen Sprachen“ führte, das ein Eckpfeiler der modernen linguistischen Theorie ist. Er wurde einmal dem König von Frankreich als jemand vorgestellt, der jede Sprache außer seiner eigenen kannte – Walisisch! Angesichts seines Geburtsortes ist es sehr wahrscheinlich, dass William Jones, der Vater, sowohl Walisisch als auch Englisch fließend beherrschte, aber da er seinen Vater verlor, als er drei Jahre alt war, hatte Sir William nicht die Möglichkeit, die erste Sprache seines Vaters zu lernen.

William-Jones-Gedenktafel
Eine Schiefertafel, geschrieben in Walisisch, an der Wand der Grundschule in Llanfechell, Anglesey. Sie wurde vom Anglesey County Council errichtet und erinnert daran, dass das mathematische Symbol π von William Jones eingeführt wurde, der in dieser Gegend aufwuchs und seine frühe Ausbildung erhielt. Photograph: Gareth Roberts

Gareth Roberts ist emeritierter Professor für Pädagogik an der Universität Bangor. Als @GarethFfowc stellt er auf Twitter tägliche Mathe-Herausforderungen in Englisch und Walisisch. Seine Website ist www.garethffowcroberts.com

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Fußnoten:

Einige Details aus dem Leben von William Jones bleiben unklar, auch weil viele seiner persönlichen Papiere nicht ans Licht gekommen sind. Das Interesse an seinem Leben und Werk hat jedoch zugenommen. Patricia Rothman vom University College London hat den Einflusskreis von William Jones in London in ihrem Artikel ‚William Jones and his circle: the man who invented the concept of pi‘, History Today, 2009, 59/7, 24-30 analysiert.

Der Library and Archives Service an der Bangor University besitzt eine Reihe von Dokumenten, die sich auf William Jones beziehen. Die Sammlung wurde im Laufe der Jahre durch Material ergänzt, das von Llewelyn Gwyn Chambers (1924-2014) beigesteuert wurde, einem früheren Reader im Fachbereich Mathematik der Universität und leidenschaftlichen Förderer von William Jones und seiner Arbeit.

Der Autor bereitet ein demnächst erscheinendes Buch über die Waliser und ihre Zahlen vor, das auch die Pi-Verbindungen zu William Jones beinhaltet und von der University of Wales Press veröffentlicht werden soll. Außerdem ist er Mitherausgeber eines Buches über Robert Recorde, den walisischen Mathematiker und Pädagogen aus der Tudorzeit, der das Gleichheitszeichen einführte: Robert Recorde: The Life and Times of a Tudor Mathematician (University of Wales Press, 2013).

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