Fourier, Jean-Baptiste Joseph

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 februari 2022; kontroller kräver 2 redigeringar .
Jean Baptiste Joseph Fourier
fr.  Jean-Baptiste Joseph Fourier

Fourier i en prefekts uniform. Gravyr från början av 1800-talet av Louis-Leopold Boilly
Namn vid födseln fr.  Jean-Baptiste Joseph Fourier
Födelsedatum 21 mars 1768( 1768-03-21 )
Födelseort Auxerre , Frankrike
Dödsdatum 16 maj 1830 (62 år)( 1830-05-16 )
En plats för döden Paris , Frankrike
Land  franska imperiet
Vetenskaplig sfär matematik , fysik
Arbetsplats
Alma mater High Normal School
vetenskaplig rådgivare Joseph Louis Lagrange
Studenter Peter Gustav Dirichlet
Utmärkelser och priser
Officer av hederslegionens orden Riddare av hederslegionens orden
Autograf
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Baron (1809) Jean-Baptiste Joseph Fourier ( fr.  Jean-Baptiste Joseph Fourier ; 21 mars 1768 , Auxerre , Frankrike  - 16 maj 1830 , Paris ) - fransk matematiker och fysiker.

Medlem av Paris Academy of Sciences (1817) [2] , French Academy (1826) [3] , utländsk medlem av Royal Society of London (1823) [4] , utländsk hedersmedlem av St. Petersburg Academy of Sciences ( 1829) [5] .

Biografi

Tidiga år

Jean-Baptiste Joseph Fourier var det 12:e av 15 barn i skräddarfamiljen (det nionde i faderns andra äktenskap). Hans far, Joseph Fourier, kom från en butiksägarfamilj i en liten stad i Lorraine. På 1500- och 1600-talen var Pierre Fourier (Saint Peter Fourier), farbror till Jean-Baptiste Fourier, en välkänd figur från motreformationen . Hans mor Edme (Edmée) dog 1777 [6] när Fourier var nio år gammal, samma år dog hans far [7] . Enligt andra källor blev Fourier föräldralös vid åtta års ålder [8] .

I sin första skola, som leddes av en kyrkomusiker, visade Fourier framgång med att lära sig franska och latin. Vid 12 års ålder, med hjälp av biskopen av Auxerre [8] , placerades Fourier i en militärskola vid ett benediktinerkloster . Vid 13 års ålder blev Joseph intresserad av matematik, och vid 14 års ålder behärskade han Bezouts sexvolymskurs i matematik [7] . Samtidigt började han samla ljusstumper i skolbyggnaden så att han kunde studera på natten. 1782-1783 fick Fourier många priser i retorik, matematik, mekanik och sång. Den långvariga sjukdomen som följde kan ha berott på dessa ansträngande studier [6] .

Vid 17 års ålder drömde han om en militär karriär och ville bli artillerist eller militäringenjör. Trots stöd från skollärare och inspektörer vägrades Fourier på grund av sitt ödmjuka ursprung [6] . 1787 gick Fourier in i Abbey of Saint Benedict-on-the-Loire , där han var på väg att prästvigas. Den unge mannen tvivlade dock på sitt val. År 1788 skickade han sitt papper om algebra till Jean Étienne Montucla , men fick inget svar. Fourier lämnade klostret 1789 och reste till huvudstaden. I Paris, vid Royal Academy of Sciences , presenterade Fourier ett papper om den numeriska lösningen av ekvationer av vilken grad som helst [7] .

Under den stora revolutionen

Revolutionen kom innan han kunde bestämma vad han skulle bli - en munk, en militär eller en matematiker. Ett revolutionärt dekret i oktober 1789 avskaffade religiösa löften, och snart konfiskerades kyrkans och klosterordens egendom. Fourier återvände till Auxerre och började undervisa i matematik, retorik, historia och filosofi på skolan, som han själv tog examen från. Kommissarien, som besökte skolan i oktober 1792, noterade den liberala atmosfären i klasserna och var missnöjd endast med det ringa antalet latinklasser, som på föräldrarnas begäran gav plats för matematikundervisningen [6] .

Fourier gick inte in i politiken förrän i februari 1793, trots att Auxerre hade den mest militanta regionala grenen av det jakobinska partiet . År 1793 ägde en het debatt rum i Auxerre om principerna för att separera människor från regionen enligt konventionen . Fourier talade vid denna debatt och föreslog en plan som till slut stöddes. I mars 1793 fick Fourier ett erbjudande om att gå med i den lokala övervakningskommittén , vilket han accepterade. I september samma år blev kommittén, som ursprungligen var avsedd att undertrycka utlänningars och resandes kontrarevolutionära verksamhet, en del av den revolutionära terrorn och var skyldig att arrestera "de som genom beteende, kommunikation eller ord talade eller skrivna, har visat sig vara anhängare av tyranni eller federalism och fiender till frihet". Fourier, som inte ville medverka i detta, lämnade in en skriftlig ansökan om utträde ur nämnden som avslogs [9] .

På uppdrag av kommittén gick han till avdelningen för Loiret . När han passerade Orleans blev han involverad i konflikten och talade till försvar för flera lokala familjers överhuvuden, när representanten för konventet gjorde många arresteringar och hade för avsikt att använda en mobil giljotin. Som ett resultat, den 29 oktober 1793, drogs hans befogenheter tillbaka med omöjligheten att få dem i framtiden, och Fourier återvände i rädsla till Auxerre, där han fortsatte att vara medlem i partiets lokala avdelning och undervisa i skolan . Dessutom blev han i juni 1794 president för den revolutionära kommittén i Auxerre. Därefter gick Fourier till Paris för ett möte med Robespierre , vilket inte var framgångsrikt, eftersom han den 4 juli, omedelbart efter att ha återvänt till Auxerre, arresterades. Han väntade redan på giljotinen, när Robespierre, som ett resultat av kuppen av 9 Thermidor , arresterades och avrättades, varefter Fourier släpptes [9] .

Den 30 oktober 1794 organiserades Normalskolan i Paris genom dekret från konventet , där 1 500 elever utbildades med republikens pengar, som skulle bli skollärare. Studenter nominerades från olika distrikt; i synnerhet, eftersom Auxerre nominerade sin kandidat medan Fourier satt i fängelse, nominerades han av det angränsande arrondissementet Saint-Florentin och gick in i skolan efter bekräftelse från Auxerre. Sådana framstående vetenskapsmän som Lagrange , Laplace , Monge , Berthollet undervisade på skolan . Undervisningen började den 20 januari 1795, men redan i maj 1795 avbröt skolan sin verksamhet [10] .

Samtidigt skrev Fouriers motståndare ett brev till Normalskolan och hävdade att det var omöjligt att utbilda lärare för barn från de kandidater som hade valts ut under Robespierre, inklusive Fourier själv. I maj 1795 kom två order till Auxerre: den 12 maj att avväpna deltagarna i terrorn, inklusive Fourier, den 30 maj, de som vägrade att tas i förvar. Vid den tiden hade Fourier fått en tjänst vid Yrkeshögskolan , som vid den tiden hade ett annat namn - Centralskolan för offentliga arbeten. Han försökte göra motstånd, vägrade sin tjänst och skrev ett brev till kommunen Auxerre, men den 7 juni tillfångatogs han och sattes i fängelse. Från fängelset skrev han många brev till sitt försvar och argumenterade särskilt för att han under Robespierre var fängslad och att kuppen av 9 Thermidor var skyldig hans liv och frihet. I augusti 1795 släpptes Fourier av okänd anledning. Hans frigivning är förknippad med det förändrade politiska klimatet i landet eller med Lagranges och Monges eventuella förbön [11] .

Den 1 september 1795 återvände Fourier till arbetet vid Polytekniska skolan, som utbildade militären och vars föreståndare var Monge. Fourier undervisade i beskrivande geometri, vissa områden inom matematisk analys (tillsammans med Lagrange), och engagerade sig också i urvalet av elever [11] . Två år senare blev han chef för Institutionen för analys och mekanik, och ersatte Lagrange i denna post [7] .

Egyptisk kampanj

År 1798 började Napoleon sin kampanj i Egypten , där han bjöd in Fourier, Monge och Malus. Under ockupationen av Egypten arbetade Fourier i den franska administrationen, övervakade arkeologiska utgrävningar och var också involverad i bildandet av utbildningssystemet. Han deltog i skapandet av Kairoinstitutet och var en av de 12 medlemmarna av den matematiska avdelningen, tillsammans med Monge, Malus och Napoleon själv. Dessutom valdes Fourier till sekreterare för institutet och förblev i tjänst under hela sin vistelse i Egypten [7] [12] .

I Grenoble

Fourier återvände till Frankrike 1801 och återinsattes som professor vid École Polytechnique. Men Napoleon erbjöd honom posten som prefekt för departementet Isère , och Fourier kunde inte tacka nej till erbjudandet och gick till Grenoble . Fouriers främsta prestationer på kontoret är riktningen för dräneringen av myrarna vid Bourgouin, samt byggandet av en ny väg som förband Grenoble med Turin . Samtidigt arbetade Fourier med samlingen Description of Egypt [7] . Förutom att samla material skrev han en historisk referens om det antika Egypten [12] . Samlingen började publiceras 1810, efter att Napoleon gjort ett antal ändringar i den (i den andra upplagan publicerades samlingen med originaltexten) [7] .

Denna verksamhet av Fourier var mycket uppskattad av Napoleon: Fourier tilldelades Order of the Legion of Honor och fick 1809 titeln baron [12] .

1814 besegrades Napoleon och gick i exil på ön Elba . Hans väg var tänkt att gå genom Grenoble, men Fourier skickade en lapp om att staden kanske inte var säker. När Napoleon lämnade Elba och gick med sin armé genom Grenoble lämnade Fourier staden i all hast, vilket orsakade Napoleons missnöje. Fourier kunde senare säkra kejsarens gunst, som utnämnde honom till prefekt för Rhone . Fourier lämnade dock snart sin post. Den 10 juni 1815 utsåg Napoleon Fourier till en pension på 6 tusen franc , men Fourier fick den aldrig, eftersom Napoleon den 1 juli störtades [7] . Därefter återvände Fourier till Paris, där han under en tid arbetade som direktör för statistiska byrån [12] , och 1817 blev han medlem av akademien [7] .

Senare år

Genom sitt arbete inom egyptologin blev Fourier också medlem av Académie Française och Académie de Médecine 1826 [12] .

Fourier dog den 16 maj 1830 i Paris.

Vetenskapligt arbete

Tillbaka 1789 i Paris vid Royal Academy of Sciences presenterade Fourier ett arbete om numerisk lösning av ekvationer oavsett grad [7] . I sina föreläsningar 1796 angav han en sats om antalet reella rötter av en algebraisk ekvation som ligger mellan givna gränser, som senare fick sitt namn efter honom. Detta arbete fick sin logiska slutsats i verken av Sturm 1829 [13] och Cauchy .

1804, medan han var i Grenoble, började Fourier arbeta med teorin om värmeutbredning i fasta ämnen [7] [13] . År 1807 hade han utarbetat en rapport "On the Propagation of Heat in a Solid Body", som han presenterade den 21 december samma år i Paris. Rapporten fick en mycket kontroversiell bedömning. Lagrange och Laplace kunde inte acceptera det faktum att Fourier utökade funktioner till trigonometriska serier, senare uppkallade efter honom. Fouriers ytterligare förklaringar kunde inte heller rubba deras ståndpunkt. Dessutom motsatte sig Biot den Fourier-formulerade ekvationen för spridning av värme. Fourier hänvisade i sitt arbete inte till ett liknande verk av Biot, publicerat av honom 1804. Laplace och senare Poisson höll med Biot. Senare, 1812, vann Fouriers analytiska teori om värmeledning Akademiens stora pris [7] . Men full rigor uppnåddes endast under Gilbert -eran .

Han använde sina metoder ( Fourierserier och integraler ) i teorin om värmeutbredning. Men de blev snart ett exceptionellt kraftfullt verktyg för matematisk undersökning av en mängd olika problem, särskilt där det finns vågor och svängningar. Och denna cirkel är extremt bred - astronomi , akustik , teorin om tidvatten , radioteknik , etc.

1818 var Fourier upptagen med frågan om villkoren för tillämpligheten av metoden för numerisk lösning av ekvationer som utvecklats av Newton. Liknande resultat hade redan erhållits 1768 av Murail. Resultaten av detta arbete publicerades först 1831, efter vetenskapsmannens död.

1817 valdes Fourier till medlem av Vetenskapsakademien [7] mot påtryckningar från bourbonerna. Det första försöket 1816 misslyckades, kung Ludvig XVIII avbröt valet . År 1822, efter Delambres död, kunde han ta posten som sekreterare för den matematiska sektionen. Kort därefter publicerades hans verk "The Analytical Theory of Heat" ("Théorie analytique de la chaleur") [7] , som Lord Kelvin kallade "The Great Mathematical Poem" . Vid den här tiden flyttade Fourier bort från matematisk forskning och var mer upptagen med att publicera sitt arbete i både ren och tillämpad matematik. Hans teori om värme var fortfarande kontroversiell, Biot hävdade ledarskap i denna fråga, och Poisson kritiserade Fouriers matematiska tillvägagångssätt och utvecklade en alternativ teori [7] .

Undervisningsarbete

När han studerade vid Normalskolan, som redan var en erfaren lärare, bedömde Fourier sina lärare, deras sätt att föreläsa. Han lade märke till Lagranges kaotiska inställning till presentation, såväl som hans fel i meningar, som Fourier ansåg vara en konsekvens av sina italienska rötter, samtidigt som han kallade den sistnämnda en extraordinär person. Han kallade Laplaces föreläsningar korrekta, men mycket snabba och av ringa intresse. Monges föreläsningar, enligt Fourier, var snygga och tydliga, levererade med hög röst. Han trodde att Berthollets föreläsningar om kemi endast kunde förstås av någon som redan kunde ämnet, eftersom han talade med svårighet, tvekade och upprepade mycket [10] .

Fourier var engagerad i urvalet av elever vid Yrkeshögskolan och trodde att talang är viktigare än flit. En av Fouriers elever var Poisson, som ersatte honom i skolan under den egyptiska kampanjen, och sedan blev hans motståndare till den analytiska teorin om värme som föreslagits av Fourier [11] .

Politiska åsikter

Till en början var Fourier i positionen som en ivrig jakobin, men med tiden blev han en moderat liberal [14] .

Man tror att Fourier började stödja idéerna om jämlikhet långt innan han gick med i kommittén, vilket framgår av ett brev från Fourier själv, skrivet i juni 1795 i fängelset, och att gå med i kommittén är förknippat med önskan att skydda republiken från aggression från Belgien och upproret i Vendée [9] .

Vetenskapliga landvinningar

Hans namn finns med i listan över Frankrikes största vetenskapsmän , placerad på första våningen i Eiffeltornet .

Minne

1935 tilldelade International Astronomical Union Fouriers namn till en krater på den synliga sidan av månen .

Vetenskapsmannens namn är förevigat i det allmänt accepterade namnet på uttrycket som visar beroendet i stationärt tillstånd mellan densiteten av energiflödet som överförs av värmeledningsförmågan och temperaturgradienten : denna formel är känd som Fouriers lag om värmeledningsförmåga. .

Kompositioner

Se även

Litteratur

Anteckningar

[7] [8] [12] [13]

  1. ↑ MacTutor History of Mathematics Archive
  2. ↑ Les membres du passé dont le nom commence par F Arkiverad 19 december 2021 på Wayback Machine  (FR)
  3. ↑ Joseph FOURIER Arkiverad 13 maj 2020 på Wayback Machine  (fr.)
  4. ↑ Fourier; Jean Baptiste Joseph (1768 - 1830) // Webbplats för Royal Society of London  (engelska)
  5. ↑ Fourier Jean-Baptiste-Joseph Arkivexemplar av 21 december 2021 på Wayback Machine // Ryska vetenskapsakademins webbplats
  6. ↑ 1 2 3 4 Prestini, 2004 , s. 2-4.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 J J O'Connor och E. F. Robertson. Jean Baptiste Joseph Fourier . University of St Andrews, Skottland (1997). Hämtad 8 mars 2012. Arkiverad från originalet 15 februari 2017.
  8. ↑ 1 2 3 Francois Arago. Biografier om framstående vetenskapliga män . E-boken The Project Gutenberg (2005). Hämtad 8 mars 2012. Arkiverad från originalet 14 november 2011.
  9. ↑ 1 2 3 Prestini, 2004 , s. 5-7.
  10. ↑ 1 2 Prestini, 2004 , s. 7-9.
  11. ↑ 1 2 3 Prestini, 2004 , sid. 9.
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 Dirk Jan Struik. Joseph, Baron Fourier . Encyclopædia Britannica. Hämtad 8 mars 2012. Arkiverad från originalet 19 mars 2012.
  13. ↑ 1 2 3 Fourier (Fourier) Jean Baptiste Joseph // Frankfurt - Chaga. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1978. - S. 143-144. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 volymer]  / chefredaktör A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, v. 28).
  14. ↑ Prestini, 2004 , s. 1-2.

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk
Släktforskning och nekropol