JOSEPH FOURIER: ŽIVOTOPIS, PRÍSPEVKY, CITÁCIE - ARTE - 2026

Joseph Fourier (1768 - 1830) bol učiteľ, matematik a fyzik francúzskeho pôvodu, ktorý je uznávaný za objavovanie konvergentných trigonometrických sérií, pomocou ktorých mohol určiť vedenie tepla a vibrácií v tuhých telách.

Jeho teória tepla tiež pomohla pochopiť svetlo a zvuk. Neskôr by to umožnilo riešiť problémy fyziky, strojárstva a telekomunikácií. Vyvinul tiež matematickú transformáciu, ktorá nesie jeho meno, na ktorej je založená štúdia akéhokoľvek javu vĺn.

Portrét Josepha Fouriera. Zdroj: Jules Boilly

Fourier vynikal ako prvý, ktorý poskytol vedecké vysvetlenie skleníkového efektu. Je tiež známy tým, že je jedným zo 100 akademikov, ktorých prijal Napoleon Bonaparte pre svoju výpravu do Egypta a za účasť na objavovaní kameňa Rosetta.

životopis

Jean-Baptiste-Joseph Baron Fourier sa narodil 21. marca 1768 v meste Auxerre, ktoré sa nachádza v regióne Burgundsko vo Francúzsku.

Jeho otec bol krajčírom, ktorý sa oženil po smrti svojej prvej manželky. Jozef bol deviatym z 12 detí z tohto druhého manželstva. Osirel v ranom veku od smrti svojej matky, keď mal deväť rokov a nasledujúci rok jeho otca.

Vedeniu obce sa podarilo osvojiť si ho Josepha Pallaisa, ktorý ho učil latinčinu, francúzštinu a časť myšlienok Jeana-Jacquesa Rousseaua, ktorý by neskôr inšpiroval francúzsku revolúciu. Potom vstúpil do École Royale Militaire, kde vynikal v literatúre, ale ešte viac v matematike.

Napriek svojej vášni pre čísla sa v roku 1787 rozhodol venovať sa náboženskému životu a vstúpil do opátstva benediktínskeho rádu sv. Benoita-sur-Loira. Ale jeho záujem o matematiku pretrvával, a tak neuznal svoje náboženské sľuby.

V roku 1790 prevzal na katedre matematiky školu, na ktorej začal so školením a súčasne pokračoval vo výskume v algebre.

Ideály francúzskej revolúcie ho zapojili do politického konfliktu, keď sa pripojil k miestnemu revolučnému výboru od roku 1793. O rok neskôr bol zatknutý a uväznený, ale triumfy revolúcie ho zachránili z gilotíny.

Po svojom prepustení sa sústredil na zdokonalenie svojich schopností učiteľa, keď vstúpil do École Normale de Paris, kde sa ponúkala výučba v odbore vyučovania. Jeho výskum v matematike pokračoval aj v tomto období

S otvorením École Polytechnique a vstupom ako učiteľ fakulty sa stal kolegom popredných matematikov svojej doby ako Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia a Pierre-Simon Laplace.

Expedícia do Egypta

V roku 1798, keď mal 30 rokov, odcestoval do Egypta ako vedecký poradca Napoleona Bonaparta, 30 000 vojakov a viac ako 100 akademikov. Tam bol svedkom toho, ako francúzska flotila okupovala Maltu, Alexandriu a Káhiru.

Keď bola založená francúzska moc, pomohol Fourier založiť inštitút d'Égypte, ktorého bol tajomníkom. Vykonával tiež archeologické výskumy a do roku 1801 mal na starosti porovnávanie vedeckých a literárnych nálezov.

V tom roku, pred víťazstvom britskej a francúzskej kapitulácie, sa vrátil do svojej krajiny so zbierkou archeologických predmetov. Medzi nimi bola kópia kameňa Rosetta, známa tým, že je prvým starovekým viacjazyčným textom objaveným v modernej dobe.

Vývoj jeho teórie tepla

Matematik sa chystal obnoviť svoju akademickú prácu, keď bol menovaný prefektom Grenobla, hlavného mesta departementu Isère. Strávil 14 rokov v úrade a zastupoval svoje administratívne riadenie. Postavil tiež dôležitú časť cesty do Turína.

Počas tohto obdobia okrem písania predslovu prispel k dielu Description de l'Égypte vynikajúcimi príspevkami. Paralelne začal experimentovať v oblasti šírenia tepla. Jeho závery vyvolali kontroverziu medzi matematikmi o rovnici, ktorá sa pokúšala opísať teplo v tuhých telách.

Kritici ho nezastavili a svoju teóriu pokračoval až do decembra 1807, keď ju predložil Parížskemu inštitútu. Hoci to niektorí z najdôležitejších matematikov okamžite odmietli, napríklad Lagrange, Laplace, Legendre, Euler a Poisson, tá istá inštitúcia by ho za štyri roky neskôr odmenila za jeho spomienky.

Posledné roky

Matematik, ktorý počas Napoleonovej vlády získal ušľachtilý titul barón, dokáže po páde prežiť. Mal na starosti štatistický úrad Seiny a venoval sa výlučne akademickému životu v Paríži.

V roku 1817 sa stal členom Akadémie vied av roku 1822 bol zvolený za stáleho tajomníka inštitúcie. V tom roku sa mu podarilo vydať analytickú teóriu tepla, napriek kritike, ktorú dostala za údajný nedostatok matematickej prísnosti.

Neskôr bol prijatý na Francúzsku literárnu akadémiu a na Akadémiu medicíny vďaka svojim príspevkom v egyptologii. Bol tiež zvolený za zahraničného člena Kráľovskej švédskej akadémie vied.

16. mája 1830, vo veku 62 rokov, zomrel Joseph Fourier v Paríži vo Francúzsku. Jeho smrť bola údajne spôsobená srdcovou chorobou, hoci niektorí verili, že ochorel počas svojich rokov v Egypte. Neukončil svoju prácu na riešení rovníc, hoci nasledujúci rok bol zverejnený pokrok, ktorý urobil na preukázanie svojej vety.

Okrem pomenovania matematických nástrojov, ktoré vyvinul so svojím priezviskom, bola v jeho rodnom meste postavená v roku 1849 bronzová socha. Jeho meno nesie asteroid, rovnako ako univerzita v Grenobli.

príspevky

Busta Josepha Fouriera v múzeu Starého biskupského paláca v Grenobli. Zdroj: © Guillaume Piolle

Fourierove veľké príspevky sa sústreďujú v oblasti fyziky a matematiky, ale jeho aplikácia zahŕňa mnoho ďalších vied, ako sú astronómia, medicína, klimatológia, oceánografia, strojárstvo a chémia. Jeho práca bola východiskovým bodom trigonometrických sérií a funkcií reálnych premenných.

Konkrétne jeho formulácia teórie tepla a matematické zákony, s ktorými vysvetľuje jeho šírenie, vyniká a prispieva k základom termodynamiky. Tepelná rovnica bola diferenciálnou rovnicou, ktorá popisuje, ako sa distribuuje teplo a ako sa teplota mení v každej oblasti a v priebehu času.

Vyvinul tiež Fourierovu sériu, ktorá spočíva v rozklade periodického signálu z hľadiska základných signálov. Tento matematický nástroj sa používa v oblastiach ako vibračná analýza, kompresia údajov, akustika, spracovanie obrazu a signálu.

Ďalším z jeho veľkých príspevkov bola Fourierova transformácia. Je to kľúčová matematická funkcia v oblastiach ako telekomunikácie, štatistika, optika a fyzika. Táto funkcia umožňuje transformovať signály časovej alebo priestorovej povahy, ako aj signály periodického pohybu.

Fourier tiež uskutočnil výskum v meteorológii, medzi ktorými vyniká jeho úvaha o skleníkovom efekte. V nich naznačil, že medzihviezdne žiarenie spôsobovalo veľkú časť zemského tepla a atmosféra bola prvýkrát považovaná za izolačný prvok.

Jeho príspevky nemôžu spomenúť rôzne články z egyptológie a dejín vedy. Niet divu, že je jedným zo 72 vedcov zapísaných na prvom poschodí Eiffelovej veže.

hry

Medzi najvýznamnejšie diela francúzskeho matematika patria diela týkajúce sa teórie tepla:

-Rapport sur les tontines (1821)

-Théorie analytique de la chaleur (1822)

-Remarques générales sur les températures du globe terestrial et des espaces planétaires (1824)

-Analytické stanoviská analýzy (1827)

-Mémoire sur la diferencia des racines imaginires et et l'application des théorèmes d'analyse algébrique aux équations transcendantes qui dépendant de la théorie de la chaleur (1827)

-Remarques générales sur l'application du principe de l'analyse algébrique aux équations transcendantes (1827)

-Memoire d'analyse sur le mouvement de la chaleur dans les fluides (1833).

Priradené citácie

- „Hĺbkové štúdium prírody je najúrodnejším zdrojom matematických objavov.“

- „Nemôže existovať univerzálnejší a jednoduchší jazyk, viac chýb a nejasností, a preto sú vhodnejšie na vyjadrenie nemenných vzťahov prírodných vecí. Zdá sa, že matematika je fakultou ľudskej mysle, ktorá má kompenzovať krátkosť života a nedokonalosť zmyslov. “

- „Hlavné príčiny nie sú pre nás známe; ale podliehajú jednoduchým a stálym zákonom, ktoré možno zistiť pozorovaním, ktorých štúdium je predmetom prírodnej filozofie. “

- „Teplo, podobne ako gravitácia, preniká do všetkých látok vo vesmíre, jeho lúče zaberajú všetky časti vesmíru. Cieľom našej práce je stanoviť matematické zákony, ktoré tento prvok dodržiava. Teória tepla sa bude odteraz tvoriť v jednom z najdôležitejších odvetví všeobecnej fyziky. “

- Matematika porovnáva najrôznejšie javy a odhaľuje tajné analógie, ktoré ich spájajú.

Referencie

1. Joseph Fourier. (2019, 1. november). Wikipedia, slobodná encyklopédia. Obnovené zo stránky es.wikipedia.org
2. MCN Biografias.com. (sf) Fourier, Jean-Baptiste Joseph (1768 - 1827). Obnovené zo stránky mcnbiografias.com
3. Prispievatelia Wikipedia. (2019, 17. decembra). Joseph Fourier. Na Wikipédii, Encyklopédia zadarmo. Obnovené z en.wikipedia.org
4. Struik, DJ (2019, 12. mája). Joseph Fourier. Encyclopædia Britannica. Obnovené zo stránky britannica.com
5. Joseph Fourier. (2019, 5. júla). Wikiquote, Kompendium slávnych fráz. Obnovené zo stránky es.wikiquote.org
6. O'Connor, JJ, a Robertson, EF (nd). Jean Baptiste Joseph Fourier. Získané z st-andrews.ac.uk