Біографія Жозефа Фур’є

Математик і фізик найвищого рівня, Жозеф Фур’є своїми дослідженнями здійснив революцію в науковому світі.

Дитинство та ранні роки

Жозеф Фур’є, що народився в Осері, у Франції, був вихідцем із скромної сім’ї. Осиротілий в ранньому віці, Жозеф отримує початкову освіту в Соборній школі, якою керує церковний учитель музики. Після цього Фур’є продовжує навчання в Королівській військовій школі Осера.

Хлопчик виявляє неабиякі здібності до літературі, однак у 15 років ці цей талант затьмарює схильність до математики, якою він захоплюється з усією душею. До своїх чотирнадцяти років, Жозеф закінчує вивчення «Курсу математики» Безу, а вже в наступному році отримує свою першу нагороду за нарис до книги Бос «Основи механіки». У 1787 р. Фур’є стає послушником у бенедиктинському Абатстві св. Бенуа-сюр-Луар, маючи намір в подальшому постригтися в ченці. Однак він раптово змінює свої плани, відправляючи в Париж Жану Монтюкла свої наукові нотатки з алгебри і навіть заявляючи в листі, адресованому Бонару, своє бажання внести вагомий вклад у розвиток математики. Подібні дії виявляють сумніви Фур’є щодо того, чи дійсно він хоче відійти від мирського життя. У 1789 р. Фур’є їде в Париж, де представляє в Королівській академії наук свою статтю на тему алгебраїчних рівнянь.

В наступному році Фур’є займає посаду молодшого викладача в бенедиктинському коледжі – Королівській військовій школі в Осері, де навчався він сам.

До дилеми, присвятити чи своє життя служінню Богові чи всерйоз зайнятися математикою, додається ще й політика, коли вступає в ряди Фур’є місцевого Революційного комітету. Повернувшись у рідний Осер, Жозеф викладає в коледжі і працює в комітеті. У 1794 р. його заарештовують, але незабаром випускають на свободу. Рік потому, його відправляють вчитися у Вищу нормальну школу Парижа – навчальний заклад, що готує викладачів, — де він, звичайно ж, виявляється найздібнішим серед студентів. Жозеф навчається у кращих викладачів свого часу – Лагранжа, Лапласа і Монжа. Пізніше, Фур’є сам стає викладачем в Колеж де Франс. Зі своїми вчителями він зберігає добрі відносини і з їх допомогою, починає свій шлях до великих математичних досягнень. Фур’є швидко просувається по службових сходах, отримуючи посаду викладача в Центральній школі державних робіт, яку згодом перейменують в Політехнічну школу. Однак, в його старому кримінальній справі відкриваються нові обставини, внаслідок чого Фур’є знову заарештовують і ув’язнюють. Триватиме це недовго, і зовсім скоро він знову опиниться на волі.

Пізній період

1 вересня 1795 р. Фур’є знову приступає до навчання в Політехнічній школі. Два роки потому, в 1797 р., він змінить Лагранжа на посаді глави кафедри аналізу і механіки. Незважаючи на те, що Фур’є встиг зарекомендувати себе як видатний лектор, серйозною дослідницькою роботою він займеться тільки тепер. У 1798 р., під час вторгнення в Єгипет, Фур’є складається науковим радником при армії Наполеона. Хоча спочатку ця військова компанія була вкрай успішною, 1 серпня французький флот терпить повну поразку. Наполеон виявляється оточеним у країні, яку він захопив. З допомогою Фур’є, він засновує тут типове французький політичний устрій і адміністрацію. Фур’є також займається відкриттям в Єгипті навчальних закладів та організацією археологічних розкопок. У Каїрі вчений не тільки допомагає заснувати Каїрський інститут, але і стає одним з дванадцяти членів його математичного відділення, поряд з Монжем, Малюсом і самим Наполеоном. В увазі послаблення англійського впливу на Сході, він навіть пише ряд математичних статей. Пізніше Фур’є стає науковим секретарем інституту, і пробуде на цій посаді весь час французької окупації Єгипту. У його веденні знаходяться всі наукові досягнення та літературні праці.

У 1801 р. Фур’є повертається в Париж і займає свій колишній пост глави кафедри аналізу в Політехнічній школі. Однак у Наполеона були на нього свої плани. Фур’є відправляється в Гренобль, де призначається префектом департаменту Ізера. Вчений займається безліччю проектів, в числі яких було здійснення нагляду операцією по осушенню боліт Бургуина і контроль над будівництвом нової дороги з Гренобля в Турин. Саме тут Фур’є почне свої досліди з «поширенням тепла». 21 грудня 1816 р., в Паризькому інституті, він представить наукової публіці свою статтю «Теплопровідність твердих тіл», яка увійде в монументальне французьке видання «Опис Єгипту». У цьому ж році він відправиться в Англію, повернувшись з якої через шість років, змінить Жана-Баптиста Жозефа Delambre на посаді Постійного секретаря Французької академії наук.

Праці Фур’є

У 1822 р. Фур’є представляє свою статтю на тему теплового потоку під назвою «Theorie analytique de la chaleur» («Аналітична теорія тепла»). Ґрунтуючись на законі охолодження Ньютона, Фур’є робить висновок, що тепловий потік між двома суміжними молекулами прямо пропорційний вкрай малій різниці температур. В роботі було три аспекти: один математичний і два фізичних. З математичної точки зору, Фур’є доводить, що будь-яка функція з змінної, будь то безперервної або розривним, може бути розкладена в ряд синусів, кратних змінної. Хоча це твердження це було невірним, думка про те, що деякі явно розривні функції задаються формулами, якщо в останні включити нескінченні ряди, стало відкриттям величезної важливості. Серед фізичних висновків роботи була і теорія однорідності розмірностей рівняння, згідно з якою рівняння формально може бути правильним лише тоді, коли розмірності в обох частинах рівняння збігаються. Ще одним значним внеском Фур’є у розвиток фізики стала пропозиція власного диференціального рівняння в частинних похідних для теплопровідності. Донині це рівняння знає кожен студент, який вивчає математичну фізику.

До всього перерахованого можна додати ще й недописану роботу Фур’є на тему рівнянь, що містять визначники, яку в 1831 р. закінчить і видасть Клод-Луї Нав’є. У цій роботі представлена теореми Фур’є для визначення кількості дійсних коренів алгебраїчного рівняння. Крім математичних відкриттів, Фур’є першим пропонує теорію парникового ефекту. Провівши необхідні розрахунки, він виводить, що, якщо б Земля обігрівалася лише сонячним випромінюванням, то, беручи до уваги її розміри і відстань до Сонця, на нашій планеті повинно було бути набагато холодніше. Виходячи з цього, вчений приходить до висновку, що значна порція додаткового тепла планета отримує завдяки міжзоряного радіації. Його ідея про те, що атмосфера Землі діє як певний ізоляційний шар, було першою в історії теорії явища, яке сьогодні відоме нам під назвою парникового ефекту. Посилаючись на досвід, проведений Фердинандом де Соссюром, Фур’є висловлює припущення, що гази в атмосфері можуть створювати надійний бар’єр, подібно скляним рам теплиці, яке закладає основи сучасної теорії парникового ефекту.

Смерть і спадщина

У 1830 р. здоров’я Фур’є різко погіршується. Перші симптоми аневризми серця проявляються у нього ще під час перебування в Єгипті і Греноблі, але з поверненням в Париж напади задухи стають все важче. Все це ускладнює падіння Фур’є зі сходів, що стався 4 травня 1830 р. Через кілька днів, 16 травня 1830 р., Фур’є помер. Похований вчений на кладовищі Пер-Лашез у Парижі. Могила його прикрашена в єгипетському стилі на знак того, що він був секретарем Каїрського інституту, а також як нагадування про його внесок у видання «Опис Єгипту». Ім’я Фур’є числиться у списку 72 двох імен видатних людей Франції, увічнених на першому поверсі Ейфелевої вежі.

Біографія Жозефа Фурє

Коротко

Діяльність

Математик, Фізик

Місце народження

Франція, Осер

Дата смерті

16 Травня 1830

Дата народження

21 Березня 1768

Знак зодіаку

Овен

Повне ім’я (рос)

Жан Батист Жозеф Фур’є

Повне ім’я (англ.)

Jean Baptiste Joseph Fourier

print

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter. Дякуємо!
Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
Моя книга: Допомога студентам та школярам

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: