Joseph Fourier (1768-1830) var en lærer, matematiker og fysiker af fransk oprindelse, der er anerkendt for at have opdaget den konvergerende trigonometriske serie, ved hjælp af hvilken han kunne bestemme ledningen af varme og vibrationer i faste legemer.
Hans teori om varme hjalp også til at forstå lys og lyd. Senere ville det give mulighed for at løse problemer inden for fysik, teknik og telekommunikation. Han udviklede også den matematiske transformation, der bærer hans navn, som undersøgelsen af ethvert bølgefænomen er baseret på..
Fourier stod som den første til at give en videnskabelig forklaring på drivhuseffekten. Han er også kendt for at være en af de 100 lærde rekrutteret af Napoleon Bonaparte til sin ekspedition til Egypten og for at have deltaget i opdagelsen af Rosetta Stone..
Artikelindeks
Jean-Baptiste-Joseph Baron Fourier blev født den 21. marts 1768 i byen Auxerre, der ligger i regionen Bourgogne i Frankrig..
Hans far var en skrædder, der giftede sig igen efter hans første kone død. Joseph var den niende af 12 børn fra det andet ægteskab. Han blev forældreløs i en tidlig alder, siden hans mor døde, da han var ni år gammel og året efter hans far.
Det lykkedes den kommunale administration at få ham til at blive adopteret af Joseph Pallais, der lærte ham latin, fransk og en del af idéerne fra Jean-Jacques Rousseau, som senere ville inspirere den franske revolution. Så gik han ind i École Royale Militaire, hvor han udmærket sig i litteratur, men endnu mere i matematik.
På trods af sin lidenskab for tal besluttede han i 1787 at dedikere sig til det religiøse liv ved at gå ind i klosteret i den benediktinske orden St. Benoit-sur-Loire. Men hans interesse for matematik fortsatte, så han aflagde ikke sine religiøse løfter..
I 1790 overtog han stolen for matematik på den skole, hvor han begyndte sin uddannelse, og parallelt fortsatte han sin forskning inden for algebra.
Idealerne for den franske revolution involverede ham i den politiske konflikt og tiltrådte den lokale revolutionskomité siden 1793. Et år senere blev han arresteret og fængslet, men revolutionens triumfer reddede ham fra guillotinen..
Da han blev løsladt fokuserede han på at forbedre sine færdigheder som lærer og gå ind i École Normale de Paris, hvor undervisning i kunsten at undervise blev tilbudt. Hans forskning i matematik fortsatte i løbet af denne tid.
Med åbningen af École Polytechnique og kom ind som lærer ved fakultetet, blev han en kollega af fremragende matematikere i sin tid som Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia og Pierre-Simon Laplace.
I 1798, i en alder af 30, satte han sejl til Egypten som videnskabelig rådgiver med Napoleon Bonaparte, 30.000 soldater og mere end 100 akademikere. Der blev han vidne til, hvordan den franske flåde besatte Malta, Alexandria og Kairo.
Da fransk magt blev etableret, hjalp Fourier med at grundlægge Institut d'Égypte, af den, der var sekretær. Han gennemførte også arkæologiske udforskninger og var ansvarlig for at sammenligne videnskabelige og litterære opdagelser indtil 1801.
Det år, før sejren for briterne og den franske overgivelse, vendte han tilbage til sit land med en samling arkæologiske genstande. Blandt dem var en kopi af Rosetta Stone, anerkendt som den første gamle flersprogede tekst opdaget i moderne tid..
Matematikeren var ved at genoptage sit akademiske arbejde, da han blev udnævnt til præfekt for Grenoble, hovedstad i departementet Isère. Han tilbragte 14 år på kontoret og stod ud for sin administrative ledelse. Han byggede også et vigtigt afsnit af vejen til Torino.
I denne periode leverede han fremragende bidrag til arbejdet Beskrivelse af l'Égypte, ud over at skrive forordet. Parallelt med dette begyndte han sine eksperimenter med formering af varme. Hans konklusioner udløste kontrovers blandt matematikere for en ligning, der forsøgte at beskrive varme i faste kroppe..
Kritik stoppede ham ikke, og han fortsatte med at arbejde på sin teori indtil december 1807, da han præsenterede den for Paris-instituttet. Selvom nogle af de vigtigste matematikere afviste det med det samme, såsom Lagrange, Laplace, Legendre, Euler og Poisson, ville den samme institution belønne ham for sine erindringer fire år senere.
Matematikeren, der havde opnået den ædle titel baron under Napoleons regering, formår at overleve efter sit fald. Han var ansvarlig for Seins statistiske kontor og helligede sig udelukkende til det akademiske liv i Paris.
I 1817 blev han medlem af Academy of Sciences og i 1822 blev han valgt som institutionens permanente sekretær. Det år opnåede han udgivelsen af Analytisk teori om varme, på trods af den kritik, den havde modtaget for en påstået mangel på matematisk strenghed.
Senere blev han optaget på det franske litterære akademi og medicinakademiet takket være hans bidrag til egyptologi. Han blev også valgt til et udenlandsk medlem af Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi.
Den 16. maj 1830, i en alder af 62 år, døde Joseph Fourier i Paris, Frankrig. Hans død var angiveligt forårsaget af en hjertesygdom, selvom nogle mente, at han fik en sygdom i sine år i Egypten. Han afsluttede ikke sit arbejde med at løse ligninger, skønt det følgende år blev de fremskridt, han havde gjort for at bevise hans sætning, offentliggjort..
Ud over at have udpeget de matematiske værktøjer, han udviklede med sit efternavn, blev en bronzestatue rejst i hans hjemby i 1849. En asteroide bærer også hans navn, ligesom universitetet i Grenoble..
Fouriers store bidrag er koncentreret inden for fysik og matematik, men hans anvendelse inkluderer mange andre videnskaber som astronomi, medicin, klimatologi, oceanografi, teknik og kemi. Hans arbejde var udgangspunktet for den trigonometriske serie og funktionerne i virkelige variabler..
Specifikt fremhæver hans formulering af varmeteorien og de matematiske love, som han forklarer dens forplantning med, hvilket bidrager til grundlaget for termodynamikken. Varmeligningen var en differentialligning, der beskriver, hvordan varmen fordeles, og hvordan temperaturen varierer i hvert område og over en periode.
Han udviklede også Fourier-serien, som består af nedbrydningen af et periodisk signal med hensyn til mere basale signaler. Dette matematiske værktøj anvendes i områder som vibrationsanalyse, datakomprimering, akustik, billed- og signalbehandling.
En anden af hans store bidrag var Fourier Transform. Det er en vigtig matematisk funktion inden for områder som telekommunikation, statistik, optik og fysik. Denne funktion giver dig mulighed for at transformere signaler af tidsmæssig eller rumlig karakter såvel som dem af periodisk bevægelse.
Fourier udførte også forskning inden for meteorologi, blandt hvilke hans ræsonnement om drivhuseffekten skiller sig ud. I dem foreslog han, at interstellær stråling forårsagede meget af jordens varme, og for første gang blev atmosfæren betragtet som et isolerende element..
Blandt hans bidrag kan ikke undlade at nævne de forskellige artikler i egyptologi og videnskabshistorie. Ikke overraskende er han en af 72 forskere, der er indskrevet på første sal i Eiffeltårnet..
Blandt de mest fremragende værker fra den franske matematiker er dem, der er relateret til området varmeteori:
-Rapport sur les tontines (1821)
-Théorie analytique de la chaleur (1822)
-Remarques générales sur les températures du globe terrestrial et des espaces planétaires (1824)
-Analyser des équations determinées (1827)
-Mémoire sur la distinction des racines imaginaires, et sur l'application des théorèmes d'analyse algébrique aux équations transcendantes qui afhængig af 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).
- "Den dybe undersøgelse af naturen er den mest frugtbare kilde til matematiske opdagelser".
-”Der kan ikke være et mere universelt og simpelt sprog, mere blottet for fejl og uklarheder og derfor mere tilbøjelige til at udtrykke de uforanderlige forhold mellem naturlige ting. Matematik ser ud til at udgøre et fakultet for det menneskelige sind, der er bestemt til at kompensere for korthed i livet og sansernes ufuldkommenhed ".
- ”De primære årsager er ukendte for os; men de er underlagt enkle og konstante love, som kan opdages ved observation, hvor deres undersøgelse er genstand for naturfilosofi ".
- ”Varme, ligesom tyngdekraften, trænger ind i ethvert stof i universet, dets stråler optager alle dele af rummet. Målet med vores arbejde er at etablere de matematiske love, som dette element overholder. Teorien om varme vil fra nu af dannes en af de vigtigste grene inden for generel fysik ".
- Matematik sammenligner de mest forskellige fænomener og opdager de hemmelige analogier, der forener dem ".
Endnu ingen kommentarer