JOSEPH FOURIER: ELÄMÄKERTA, KIRJOITUKSET, ANNETUT LAINAUKSET - ARTE - 2025

Joseph Fourier (1768-1830) oli ranskalaista alkuperää oleva opettaja, matemaatikko ja fyysikko, joka on tunnustettu löytävänsä konvergenssin trigonometrisen sarjan, jonka avulla hän pystyi määrittämään lämmön ja värähtelyn johtamisen kiinteissä kappaleissa.

Hänen lämpöteoriansa auttoi myös ymmärtämään valoa ja ääntä. Myöhemmin se antaisi mahdollisuuden ratkaista fysiikan, tekniikan ja tietoliikenteen ongelmat. Hän kehitti myös hänen nimensä kantavan matemaattisen muutoksen, johon minkä tahansa aalto-ilmiön tutkimus perustuu.

Joseph Fourierin muotokuva. Lähde: Jules Boilly

Fourier erottui ensimmäisenä tieteellisellä selityksellä kasvihuoneilmiöstä. Hänet tunnetaan myös olevansa yksi sadasta tutkijasta, jotka Napoleon Bonaparte on rekrytoinut retkilleen Egyptiin ja osallistuneesta Rosetta-kivin löytämiseen.

Elämäkerta

Jean-Baptiste-Joseph paroni Fourier syntyi 21. maaliskuuta 1768 Auxerren kaupungissa, joka sijaitsee Ranskan Burgundian alueella.

Hänen isänsä oli räätäli, joka avioitui uudelleen ensimmäisen vaimonsa kuoleman jälkeen. Joseph oli yhdeksäs 12 lapsesta toisesta avioliitosta. Hän oli orpo varhaisessa iässä äitinsä kuollessa, kun hän oli yhdeksän vuotta vanha ja seuraavana vuonna isänsä.

Kunnan hallinto onnistui saamaan hänet hyväksymään Joseph Pallais, joka opetti hänelle latinaa, ranskaa ja osan Jean-Jacques Rousseaun ideoista, jotka myöhemmin inspiroivat Ranskan vallankumousta. Sitten hän tuli École Royale Militaire, jossa hän huomasi kirjallisuutta, mutta vielä enemmän matematiikassa.

Huolimatta intohimostaan ​​numeroihin, hän päätti vuonna 1787 omistautua uskonnolliseen elämään astuessaan benediktiiniläisen Pyhän Benoit-sur-Loiren luostariin. Mutta hänen kiinnostuksensa matematiikkaan jatkui, joten hän ei ottanut uskonnollisia lupauksiaan.

Vuonna 1790 hän otti matematiikan tuolin koulussa, jossa hän aloitti koulutuksensa, ja jatkoi samalla tutkimusta algebrassa.

Ranskan vallankumouksen ihanteet ottivat hänet osaksi poliittista konfliktia liittyessään paikallisen vallankumouksellisen komitean jäseneksi vuodesta 1793. Vuotta myöhemmin hänet pidätettiin ja vangittiin, mutta vallankumouksen voitot pelastivat hänet giljotiinista.

Vapautumisensa jälkeen hän keskittyi opettajansa taitojen parantamiseen pääsemään École Normale de Paris -kadulle, jossa tarjottiin opetustaiteen koulutusta. Hänen tutkimuksensa matematiikassa jatkui tänä aikana

Avattuaan École-ammattikorkeakoulun ja aloittaessaan tiedekunnan opettajaksi, hänestä tuli aikansa merkittävien matemaatikkojen, kuten Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia ja Pierre-Simon Laplace, kollega.

Retkikunta Egyptiin

Vuonna 1798 hän 30-vuotiaana purjehti Egyptiin tieteellisenä neuvonantajana Napoleon Bonaparten, 30 000 sotilaan ja yli 100 tutkijan kanssa. Siellä hän todisti, kuinka ranskalainen laivasto miehitti Maltan, Aleksandrian ja Kairon.

Kun Ranskan valta perustettiin, Fourier auttoi perustamaan Institut d'Égypten, jonka sihteerinä hän oli. Hän suoritti myös arkeologisia etsintöjä ja vastasi tieteellisten ja kirjallisten löytöjen vertaamisesta vuoteen 1801 saakka.

Tuona vuonna ennen brittien ja ranskalaisten antautumista voittoa hän palasi maahansa arkeologisten esineiden kokoelmalla. Niiden joukossa oli kopio Rosetta-kivestä, joka tunnetaan ensimmäisenä muinaisena monikielisenä tekstinä nykyaikana.

Hänen lämpöteoriansa kehittäminen

Matemaatikko aikoi jatkaa akateemista työtään, kun hänet nimitettiin Isrenin departementin pääkaupungin Grenoblen prefektiksi. Hän vietti 14 vuotta toimistossa ja erottui hallinnollisesta johtamisestaan. Hän rakensi myös tärkeän osan tiensä Torinoon.

Tänä aikana hän antoi erinomaisen panoksen esittelyn kirjoittamisen lisäksi Description de l'Égypte -teokseen. Samanaikaisesti hän aloitti kokeilun lämmön leviämisestä. Hänen päätelmänsä herättivät ristiriitoja matemaatikkojen keskuudessa yhtälöstä, joka yritti kuvata lämpöä kiinteissä kappaleissa.

Kriitikot eivät estäneet häntä ja hän jatkoi teoriansa kehittämistä joulukuuhun 1807, jolloin hän esitti sen Pariisin instituutille. Vaikka jotkut tärkeimmistä matemaatikoista, kuten Lagrange, Laplace, Legendre, Euler ja Poisson, hylkäsivät sen heti, sama laitos palkitsisi hänet muistelmistaan ​​neljä vuotta myöhemmin.

Viime vuodet

Matemaatikko, joka oli saanut paronin jalo-tittelin Napoleonin hallinnon aikana, onnistuu selviytymään kaatumisensa jälkeen. Hän vastasi Seinen tilastotoimistosta ja omistautui yksinomaan akateemiselle elämälle Pariisissa.

Vuonna 1817 hänestä tuli tiedeakatemian jäsen ja vuonna 1822 hänet valittiin toimielimen pysyväksi sihteeriksi. Tuona vuonna hän onnistui julkaisemaan lämmön analyyttisen teorian, huolimatta kritiikistä, jota se oli saanut väitetystä matemaattisen kurinalaisuuden puuttumisesta.

Myöhemmin hänet päästiin Ranskan kirjallisuusakatemiaan ja lääketieteelliseen akatemiaan, hänen panoksensa ansiosta egyptologiaan. Hänet valittiin myös Ruotsin kuninkaallisen tiedeakatemian ulkomaalaiseksi jäseneksi.

Joseph Fourier kuoli Pariisissa, Ranskassa 16. toukokuuta 1830 62 vuoden ikäisenä. Hänen kuolemansa ilmoitettiin aiheuttaneen sydänvaivoista, vaikka jotkut uskoivat hänen sairastuneen tautiin Egyptinsä aikana. Hän ei päättänyt yhtälöiden ratkaisemista koskevaa työtään, vaikka seuraavana vuonna julkaistiin lause, jonka hän oli tehnyt todistaakseen lauseensa.

Sen lisäksi, että hän oli nimennyt sukunimellä kehitetyt matemaattiset työkalut, kotikaupungissaan vuonna 1849 pystytettiin pronssipatsas. Asteroidi kantaa myös nimeään, samoin kuin Grenoblen yliopisto.

Avustukset

Joseph Fourier -rintakuva Grenoblen vanhan piispan palatsin museossa. Lähde: © Guillaume Piolle

Fourierin suuret panokset ovat keskittyneet fysiikan ja matematiikan aloihin, mutta hänen sovellukseensa sisältyy monia muita tieteita, kuten tähtitiede, lääketiede, klimatologia, meritiede, tekniikka ja kemia. Hänen työnsä oli lähtökohta trigonometrisarjoille ja reaalimuuttujien funktioille.

Erityisesti hänen muotoilunsa lämmön teoriasta ja matemaattisista laeista, joiden avulla hän selittää sen etenemisen, erottuu, edistäen termodynamiikan perusteita. Lämpöyhtälö oli differentiaaliyhtälö, joka kuvaa kuinka lämpö jakautuu ja kuinka lämpötila vaihtelee kullakin alueella ja tietyn ajanjakson ajan.

Hän kehitti myös Fourier-sarjan, joka koostuu jaksollisen signaalin hajottamisesta perussignaalien suhteen. Tätä matemaattista työkalua käytetään esimerkiksi värähtelyanalyysissä, datan pakkaamisessa, akustiikassa, kuvan ja signaalin käsittelyssä.

Toinen hänen suurista panoksistaan ​​oli Fourier-muunnos. Se on keskeinen matemaattinen toiminto esimerkiksi telekommunikaation, tilastotieteen, optiikan ja fysiikan aloilla. Tämän toiminnon avulla voit muuntaa ajallisia tai alueellisia signaaleja samoin kuin jaksollisia signaaleja.

Fourier teki myös meteorologisen tutkimuksen, josta hänen lausuntonsa kasvihuoneilmiöstä näkyy. Niissä hän ehdotti, että tähtienvälinen säteily aiheutti suuren osan maan lämmöstä ja ilmakehän katsottiin ensimmäistä kertaa olevan eristävä elementti.

Hänen kirjoituksissaan ei voida mainita useita Egyptinologian ja Tieteen historian artikkeleita. Ei ole yllättävää, että hän on yksi 72 tutkijasta, jotka ilmoittautuivat Eiffel-tornin ensimmäiseen kerrokseen.

Pelaa

Ranskan matemaatikon merkittävimpiä teoksia ovat lämpöteorian alaan liittyvät työt:

-Rapport sur les tontines (1821)

-Théorie analytique de la chaleur (1822)

- Maapallon maapallon ja maanpäällisen planetaarien keskukset (1824)

-Analyse des équations determinées (1827)

-Mémoire sur la ero des des des des des des des des des des des des des chales de la chaleur (1827).

-Manalyysin periaate, joka perustuu transcendanteihin (1827), -Mémoire d'analyse sur le mouvement de la chaleur dans les fluides (1833).

Saadut viitteet

- "Luonnon syvä tutkimus on hedelmällisin lähde matemaattisille löytöille."

- ”Ei voi olla yleisempiä ja yksinkertaisempia kieliä, joissa ei ole virheitä ja epäselvyyksiä, ja siksi paremmin ilmaista luonnollisten asioiden muuttumattomia suhteita. Matematiikka näyttää muodostavan ihmismielen tiedekunnan, jonka tarkoituksena on kompensoida elämän lyhyys ja aistien epätäydellisyys ”.

- ”Ensisijaiset syyt ovat meille tuntemattomia; mutta heihin sovelletaan yksinkertaisia ​​ja jatkuvia lakeja, jotka voidaan löytää havainnoimalla, heidän tutkimuksensa ollessa luonnollisen filosofian kohde ”.

- ”Lämpö, ​​kuten painovoima, tunkeutuu kaikkiin maailmankaikkeuden aineisiin, sen säteet miehittävät kaikki avaruuden osat. Työn tavoitteemme on laatia matemaattiset lait, joita tämä elementti noudattaa. Lämpöteoria muodostuu tästä lähtien yhdestä yleisfysiikan tärkeimmästä haarasta ”.

- Matematiikka vertaa monimuotoisimpia ilmiöitä ja havaitsee niitä yhdistävät salaiset analogiat.

Viitteet

1. Joseph Fourier. (2019, 1. marraskuuta). Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. Palautettu osoitteesta es.wikipedia.org
2. MCN Biografias.com. (sf) Fourier, Jean-Baptiste Joseph (1768-1827). Palautettu osoitteesta mcnbiografias.com
3. Wikipedian avustajat. (2019, 17. joulukuuta). Joseph Fourier. Wikipediassa, Vapaa tietosanakirja. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org
4. Struik, DJ (2019, 12. toukokuuta). Joseph Fourier. Encyclopædia Britannica. Palautettu osoitteesta britannica.com
5. Joseph Fourier. (2019, 5. heinäkuuta). Wikiquote, kooste kuuluisista lauseista. Palautettu osoitteesta es.wikiquote.org
6. O'Connor, JJ, ja Robertson, EF (toinen). Jean Baptiste Joseph Fourier. Palautettu st-andrews.ac.uk-sivustosta