ДЖОУЗЕФ ФУРИЕ: БИОГРАФИЯ, ПРИНОСИ, ПРИПИСВАНИ ЦИТАТИ - ARTE - 2025

Джоузеф Фурие (1768-1830) е учител, математик и физик от френски произход, който е признат за откриването на конвергентните тригонометрични серии, с помощта на които може да определи провеждането на топлина и вибрации в твърди тела.

Неговата теория за топлината също помогнала да разбере светлината и звука. По-късно това ще позволи да се решат проблемите на физиката, инженерството и телекомуникациите. Той също така разработва математическата трансформация, която носи неговото име, на която се основава изследването на всяко вълново явление.

Портрет на Джоузеф Фурие. Източник: Jules Boilly

Фурие се открои като първият, който даде научно обяснение за парниковия ефект. Известен е и с това, че е един от 100-те учени, наети от Наполеон Бонапарт за експедицията му в Египет и участието в откриването на камъка Розета.

биография

Жан-Батист-Йосиф Барон Фурие е роден на 21 март 1768 г. в град Осер, разположен в бургундския регион на Франция.

Баща му беше шивач, който се жени повторно след смъртта на първата си жена. Йосиф беше деветото от 12 деца от този втори брак. Той беше осиротял в ранна възраст, тъй като майка му почина, когато беше на девет години, а на следващата година - баща му.

Общинската администрация успя да бъде осиновена от Джоузеф Пале, който го научи на латински, френски и част от идеите на Жан-Жак Русо, който по-късно ще вдъхнови френската революция. След това той влиза в École Royale Militaire, където се отличава с литература, но още повече в математиката.

Въпреки страстта си към числата, той решава през 1787 г. да се посвети на религиозния живот, влизайки в абатството на бенедиктинския орден на Сен Бенуа сюр Луара. Но интересът му към математиката се запазва, така че той не пое религиозните си обети.

През 1790 г. той пое катедрата по математика в училището, където започва обучението си и паралелно с това продължава изследванията си в алгебрата.

Идеалите на Френската революция го въвличат в политическия конфликт, присъединявайки се към местния революционен комитет от 1793 г. Година по-късно той е арестуван и затворен, но триумфите на революцията го спасяват от гилотината.

След освобождаването си той се съсредоточава върху усъвършенстването на уменията си на учител, влиза в Еколе Нормале дьо Париж, където се предлага обучение в областта на изкуството на преподаване. Изследванията му по математика продължават през това време

С отварянето на Политехниката École и влизането като преподавател във факултета той става колега на видни математици на своето време като Гаспард Монж, Джузепе Лагрангия и Пиер-Симон Лаплас.

Експедиция до Египет

През 1798 г., на 30-годишна възраст, той отплава за Египет като научен съветник с Наполеон Бонапарт, 30 000 войници и повече от 100 учени. Там той стана свидетел как френският флот окупира Малта, Александрия и Кайро.

Когато се установи френската власт, Фурие помогна за създаването на Института д'Египте, на който беше секретар. Той също така провежда археологически проучвания и отговаря за сравняване на научни и литературни открития до 1801 година.

Същата година, преди победата на британците и френските капитулации, той се завръща в страната си с колекция от археологически предмети. Сред тях бе копие на камъка Розетка, известен с това, че е първият многоезичен текст, открит в съвремието.

Развитие на неговата теория за топлината

Математикът беше на път да възобнови академичната си работа, когато беше назначен за префект на Гренобъл, столица на департамента на Изер. Той прекара 14 години на служба и се открои с административното си управление. Той също така изгради важен участък от пътя за Торино.

През този период той направи изключителен принос към работата Description de l'Égypte, в допълнение към написването на предговора. Успоредно с това той започва експериментите си върху разпространението на топлина. Заключенията му предизвикаха спор сред математиците за уравнение, което се опита да опише топлина в твърди тела.

Критиците не го спират и той продължава да работи над своята теория до декември 1807 г., когато я представя на Парижкия институт. Въпреки че някои от най-важните математици го отхвърлиха мигновено, като Lagrange, Laplace, Legendre, Euler и Poisson, същата институция ще го възнагради за мемоарите си четири години по-късно.

Последните години

Математикът, получил благородното звание на барон по време на управлението на Наполеон, успява да оцелее след неговото падение. Той ръководеше статистическата служба на Сена и се посвещава изключително на академичния живот в Париж.

През 1817 г. става член на Академията на науките, а през 1822 г. е избран за постоянен секретар на институцията. През тази година той успя да публикува аналитичната теория за топлината, въпреки критиките, които получи заради предполагаема липса на математическа строгост.

По-късно е приет във Френската литературна академия и в Медицинската академия, благодарение на приноса си в египтологията. Избран е и за чуждестранен член на Кралската шведска академия на науките.

На 16 май 1830 г. на 62-годишна възраст Джоузеф Фурие умира в Париж, Франция. Съобщава се, че смъртта му е причинена от сърдечна болест, въпреки че някои смятат, че той заразил болест през годините си в Египет. Той не завърши работата си по решаване на уравнения, въпреки че на следващата година беше публикуван напредъкът, който постигна, за да докаже теоремата си.

Освен че е кръстил математическите инструменти, които е разработил с фамилното си име, в родния му град е издигната бронзова статуя през 1849 г. Астероид също носи неговото име, както и Университетът в Гренобъл.

Вноски

Бюст на Йосиф Фурие в музея на Стария епископски дворец в Гренобъл. Източник: © Guillaume Piolle

Големият принос на Фурие е концентриран в областта на физиката и математиката, но приложението му включва много други науки като астрономия, медицина, климатология, океанография, инженерство и химия. Неговата работа е била отправна точка на тригонометричните серии и на функциите на реални променливи.

По-конкретно, неговото формулиране на теорията за топлината и математическите закони, с които той обяснява нейното разпространение, изпъква, допринасяйки за основите на термодинамиката. Топлинното уравнение беше диференциално уравнение, което описва как се разпределя топлината и как температурата варира във всяка област и за определен период от време.

Той също така разработва серията на Фурие, която се състои в разлагане на периодичен сигнал по отношение на по-основни сигнали. Този математически инструмент се прилага в области като вибрационен анализ, компресиране на данни, акустика, обработка на изображения и сигнали.

Друг негов голям принос бе преобразуването на Фурие. Това е ключова математическа функция в области като телекомуникациите, статистиката, оптиката и физиката. Тази функция ви позволява да трансформирате сигнали от временен или пространствен характер, както и сигнали с периодично движение.

Фурие също проведе изследвания в метеорологията, сред които се открояват разсъжденията му за парниковия ефект. В тях той предположи, че междузвездното излъчване причинява голяма част от земната топлина и за първи път атмосферата се счита за изолиращ елемент.

Неговият принос не може да не спомене различните статии в Египтологията и в Историята на науката. Не е изненадващо, че той е един от 72-ма учени, записани на първия етаж на Айфеловата кула.

Пиеси

Сред най-забележителните трудове на френския математик са тези, свързани с областта на топлинната теория:

-Rapport sur les tontines (1821)

-Théorie analytique de la chaleur (1822)

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

-Analyse des équations determinées (1827)

-Mémoire sur la разлика of racines imaginaires, et sur 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)

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

Приписани цитати

- "Дълбокото изучаване на природата е най-плодородният източник на математически открития."

- „Не може да има по-универсален и прост език, по-лишен от грешки и неясноти и следователно по-удачен за изразяване на неизменните отношения на естествените неща. Математиката изглежда представлява способност на човешкия ум, предназначен да компенсира краткия живот и несъвършенството на сетивата ”.

- „Основните причини са неизвестни за нас; но те са подчинени на прости и постоянни закони, които могат да бъдат открити чрез наблюдение, като тяхното изследване е обект на естествената философия ”.

- „Топлината, подобно на гравитацията, прониква във всяко вещество във Вселената, лъчите му заемат всички части на пространството. Целта на нашата работа е да установим математическите закони, на които този елемент се подчинява. Теорията за топлината ще се формира отсега нататък в една от най-важните клонове на общата физика ”.

- Математиката сравнява най-разнообразните явления и открива тайните аналогии, които ги обединяват.

Препратки

1. Джоузеф Фурие. (2019 г., 1 ноември). Уикипедия, Свободната енциклопедия. Възстановено от es.wikipedia.org
2. MCN Biografias.com. (sf) Фурие, Жан-Батист Йосиф (1768-1827). Възстановени от mcnbiografias.com
3. Сътрудници на Уикипедия (2019 г., 17 декември). Джоузеф Фурие. В Wikipedia, The Free Encyclopedia. Възстановено от en.wikipedia.org
4. Struik, DJ (2019, 12 май). Джоузеф Фурие. Encyclopædia Britannica. Възстановени от britannica.com
5. Джоузеф Фурие. (2019 г., 05 юли). Wikiquote, Състав на известни фрази. Възстановено от es.wikiquote.org
6. O'Connor, JJ и Robertson, EF (втори). Жан Батист Джоузеф Фурие. Възстановено от st-andrews.ac.uk