Ludolph van Ceulen

Ludolph van Ceulen (* 28. Januar 1540 in Hildesheim; † 31. Dezember 1610 in Leiden) war ein Fechtmeister und Mathematiker.

Leben

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Ludolph van Ceulen zog schon in Kinderjahren nach Delft. Im Jahr 1594 gründete er eine Fechtschule in Leiden. Pieter Bailly, ein Fechtmeister an der Schule,[1] schrieb 1602 ein Manuskript über das Fechten nur mit einem Rapier für Prinz Moritz von Oranien, der die Schule förderte. Im gleichen Jahr kam es zu einem Konflikt zwischen van Ceulen und Bailly, da dieser entgegen Absprachen auch außerhalb seiner Schule Fechtunterricht gab, was ihm von der Stadt schließlich untersagt wurde.

1600 wurde van Ceulen zum ersten Professor für Arithmetik, Vermessungskunde und Festungsbau an die der Universität Leiden angeschlossenen Ingenieurschule berufen. Die Lehrer an der Ingenieurschule hatten ein geringes Ansehen an der Universität, da sie oft aus der Praxis kamen und zum Beispiel wie van Ceulen keine Universitätsausbildung hatten. Überdies unterrichteten sie in der Landessprache und nicht in Latein. Van Ceulens Werke wurden erst nach seinem Tode von seinem Schüler Willebrord Snell ins Lateinische übersetzt.

Ludolphsche Zahl

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Die Nachbildung des Grabsteins

Ludolph van Ceulen ist noch heute berühmt durch die auf 35 Dezimalstellen genaue Berechnung der Kreiszahl , den ersten Fortschritt nach der Berechnung auf 15 Nachkommastellen durch den persischen Mathematiker Dschamschid Masʿud al-Kaschi im Jahr 1424. Bis ins 19. Jahrhundert bezeichnete man auch als Ludolphsche Zahl. Er verbrachte einen Großteil seines Lebens mit diesen Berechnungen und ließ die 35 Stellen in seinen Grabstein eingravieren.[2] Der ursprüngliche Grabstein ist im 19. Jahrhundert verlorengegangen, aber am 5. Juli 2000 wurde eine Nachbildung in der Pieterskirche in Leiden aufgestellt. Van Ceulens Schüler Snellius, der Übersetzer ins Lateinische und Herausgeber seiner Werke, bemerkte 1621, dass diese Genauigkeit auch mit der Hälfte des Rechenaufwands hätte erreicht werden können. Den mathematischen Beweis erbrachte dann Christiaan Huygens.

Van Ceulens Berechnungen

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Archimedes ging bei seinen Forschungen zur Kreiszahl von regelmäßigen Vielecken aus, die einem Kreis mit dem Radius (Einheitskreis) einbeschrieben beziehungsweise umschrieben sind, die sogenannte Exhaustionsmethode. Je höher die Eckenzahl dieser Vielecke ist, umso mehr nähern sie sich von innen und außen dem Kreis an. Archimedes begann beim regelmäßigen Sechseck, setzte mit dem Zwölfeck fort, dann mit dem 24-, 48-, 96-Eck. Jedes Mal sind die Seitenlängen des ein- und des umbeschriebenen -Ecks neu zu berechnen. Archimedes fand mit Hilfe des Strahlensatzes und des Satzes von Pythagoras folgenden Zusammenhang zwischen zwei aufeinanderfolgenden Seitenlängen und :

Archimedes hat vermutlich die linke Rekursions-Formel verwendet. Durch eine (einfache) Umformung ergibt sich die mittlere Rekursions-Formel, die für numerische Rechnungen günstiger ist (Auslöschung) und aus neuerer Zeit stammt.

Archimedes hat durch das ein- und umbeschriebene 96-Eck (also n=6·2·2·2·2) die Ungleichung und daraus gewonnen.

Der zugehörige Vielecksumfang unterscheidet sich mit wachsendem immer weniger vom Kreisumfang . Also ist der Zahlenwert von ein immer besserer Näherungswert für Van Ceulen rechnete nach diesem Prinzip bis zum einbeschriebenen 262-Eck (einem Polygon mit etwa 4 Trillionen Seiten) und gewann damit im Laufe von 30 Jahren[3] den Näherungswert:
3,141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 88.

Schriften

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De circulo & adscriptis liber (1619)

Literatur

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Einzelnachweise

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  1. www.math.uu.nl: Biografie – Ludolph van Ceulen, Universität Leiden (niederländisch)
  2. R.M.Th.E. Oomes, J.J.T.M. Tersteeg, J. Top: Het grafschrift van Ludolph van Ceulen. (PDF; 660 kB) In: Nieuw Archief voor Wiskunde, vol. 1, S. 156–161. Juni 2000, abgerufen am 25. März 2013 (niederländisch, "Zu Grab und Grabinschrift von van Ceulen").
  3. http://www.math.uu.nl/wiskonst/ruziesceulen/biovc.html Biographie
Personendaten
NAME Ceulen, Ludolph van
KURZBESCHREIBUNG niederländischer Mathematiker
GEBURTSDATUM 28. Januar 1540
GEBURTSORT Hildesheim
STERBEDATUM 31. Dezember 1610
STERBEORT Leiden