JOSEPH FOURIER: ŽIVOTOPIS, PŘÍSPĚVKY, CITACE - ARTE - 2025

Joseph Fourier (1768-1830) byl učitelem, matematikem a fyzikem francouzského původu, který je uznáván za objevování konvergentních trigonometrických řad, pomocí kterých mohl určit vedení tepla a vibrací v pevných tělesech.

Jeho teorie tepla také pomohla pochopit světlo a zvuk. Později by to umožnilo řešit problémy fyziky, techniky a telekomunikací. On také vyvinul matematickou transformaci, která nese jeho jméno, na kterém je studium jakéhokoli vlnového jevu založeno.

Portrét Josepha Fouriera. Zdroj: Jules Boilly

Fourier vynikl jako první, který poskytl vědecké vysvětlení skleníkového efektu. Je také známý tím, že je jedním ze 100 akademiků přijatých Napoleonem Bonapartem pro jeho výpravu do Egypta a pro účast na objevu Rosetta Stone.

Životopis

Jean-Baptiste-Joseph Baron Fourier se narodil 21. března 1768 ve městě Auxerre ve francouzském Burgundsku.

Jeho otec byl krejčí, který se znovu oženil po smrti své první manželky. Joseph byl devátým z 12 dětí z tohoto druhého manželství. Osamělý byl v útlém věku, protože jeho matka zemřela, když mu bylo devět let a následující rok jeho otec.

Městské správě se podařilo přimět ho, aby ho adoptoval Joseph Pallais, který ho učil latinu, francouzštinu a část myšlenek Jeana-Jacquese Rousseaua, který by později inspiroval francouzskou revoluci. Poté vstoupil do École Royale Militaire, kde vynikal v literatuře, ale ještě více v matematice.

Přes svou vášeň pro čísla se v roce 1787 rozhodl věnovat náboženskému životu a vstoupil do opatství benediktinského řádu svatého Benoita-sur-Loira. Ale jeho zájem o matematiku přetrvával, a tak nepřijal své náboženské sliby.

V roce 1790 převzal předsednictví matematiky ve škole, kde zahájil výcvik, a současně pokračoval ve výzkumu v algebře.

Ideály francouzské revoluce ho zapojily do politického konfliktu a připojily se k místnímu revolučnímu výboru od roku 1793. O rok později byl zatčen a uvězněn, ale triumfy revoluce ho zachránily před gilotinou.

Po svém propuštění se zaměřil na zdokonalování svých dovedností učitele, vstupuje do École Normale de Paris, kde se nabízel výcvik v umění výuky. Jeho výzkum v matematice pokračoval během této doby

S otevřením École Polytechnique a vstupem jako učitel fakulty se stal kolegou významných matematiků své doby jako Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia a Pierre-Simon Laplace.

Expedice do Egypta

V roce 1798, ve věku 30 let, vyplul do Egypta jako vědecký poradce s Napoleonem Bonapartem, 30 000 vojáky a více než 100 akademiky. Tam byl svědkem toho, jak francouzská flotila okupuje Maltu, Alexandrii a Káhiru.

Když byla založena francouzská moc, pomohl Fourier založit Institut d'Égypte, jehož byl tajemníkem. Prováděl také archeologické průzkumy a do roku 1801 měl na starosti srovnávání vědeckých a literárních objevů.

Ten rok, před vítězstvím britské a francouzské kapitulace, se vrátil do své země se sbírkou archeologických předmětů. Mezi nimi byla kopie Rosettského kamene, proslulého tím, že byl prvním starobylým mnohojazyčným textem objeveným v moderní době.

Vývoj jeho teorie tepla

Matematik se chystal pokračovat ve své akademické práci, když byl jmenován prefektem Grenoblu, hlavního města departementu Isère. Strávil 14 let v úřadu a vystupoval pro své administrativní řízení. Postavil také důležitý úsek silnice do Turína.

V tomto období kromě psaní předmluvy také přispěl k dílu Description de l'Égypte. Paralelně začal experimentovat na šíření tepla. Jeho závěry vyvolaly spor mezi matematiky o rovnici, která se pokoušela popsat teplo v pevných tělesech.

Kritici nezastavili jej a on pokračoval v práci na jeho teorii až do prosince 1807, když on představil to Pařížskému institutu. Ačkoli to někteří z nejdůležitějších matematiků okamžitě odmítli, například Lagrange, Laplace, Legendre, Euler a Poisson, stejná instituce by ho za čtyři roky později odměnila za jeho paměti.

Minulé roky

Matematik, který během Napoleonovy vlády získal ušlechtilý titul barona, se mu po pádu podaří přežít. Měl na starosti statistický úřad Seiny a věnoval se výhradně akademickému životu v Paříži.

V roce 1817 se stal členem Akademie věd a v roce 1822 byl zvolen stálým tajemníkem instituce. Toho roku se mu podařilo vydat analytickou teorii tepla, a to i přes kritiku, kterou obdržela za údajný nedostatek matematické přísnosti.

Později byl díky svým příspěvkům v egyptologii přijat na Francouzskou literární akademii a na Akademii medicíny. Byl také zvolen zahraničním členem Královské švédské akademie věd.

16. května 1830, ve věku 62 let, zemřel v Paříži Joseph Fourier. Jeho smrt byla údajně způsobena srdečním onemocněním, i když někteří věřili, že během svých let v Egyptě onemocněl. Nedokončil svou práci na řešení rovnic, i když v následujícím roce byl zveřejněn pokrok, který učinil, aby dokázal svou teorém.

Kromě toho, že pojmenoval matematické nástroje, které vyvinul se svým příjmením, byla v jeho rodném městě v roce 1849 postavena bronzová socha. Jeho jméno nese také asteroid, stejně jako University of Grenoble.

Příspěvky

Busta Josepha Fouriera v muzeu Starého biskupského paláce v Grenoblu. Zdroj: © Guillaume Piolle

Fourierovy skvělé příspěvky jsou soustředěny v oborech fyziky a matematiky, ale jeho aplikace zahrnuje mnoho dalších věd, jako je astronomie, medicína, klimatologie, oceánografie, strojírenství a chemie. Jeho práce byla výchozím bodem trigonometrické řady a funkcí reálných proměnných.

Konkrétně jeho formulace teorie tepla a matematických zákonů, s nimiž vysvětluje její šíření, vyniká a přispívá k základům termodynamiky. Tepelná rovnice byla diferenciální rovnicí, která popisuje, jak je teplo distribuováno a jak se teplota mění v každé oblasti a v průběhu časového období.

Vyvinul také Fourierovu řadu, která spočívá v rozkladu periodického signálu z hlediska základních signálů. Tento matematický nástroj se používá v oblastech, jako je vibrační analýza, komprese dat, akustika, zpracování obrazu a signálu.

Dalším z jeho velkých příspěvků byla Fourierova transformace. Je to klíčová matematická funkce v oblastech jako telekomunikace, statistika, optika a fyzika. Tato funkce umožňuje transformovat signály časové nebo prostorové povahy, stejně jako signály periodického pohybu.

Fourier také provedl výzkum v meteorologii, mezi níž vyniká jeho úvaha o skleníkovém efektu. V nich navrhl, že mezihvězdné záření způsobovalo velkou část zemského tepla a atmosféra byla poprvé považována za izolační prvek.

Jeho příspěvky nesmějí zmínit různé články v egyptologii a v historii vědy. Není divu, že je jedním ze 72 vědců zapsaných v prvním patře Eiffelovy věže.

Hraje

Mezi nejvýznamnější díla francouzského matematika patří díla související s teorií 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)

-Analýza des équations determinées (1827)

-Mémoire sur la diference des 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).

Přiřazené citace

- „Hluboké studium přírody je nejplodnějším zdrojem matematických objevů.“

- „Nemůže existovat univerzálnější a jednodušší jazyk, zbavený chyb a nejasností, a tudíž vhodnější vyjádřit neměnné vztahy přírodních věcí. Zdá se, že matematika je fakultou lidské mysli, která má kompenzovat krátký život a nedokonalost smyslů. “

- „Primární příčiny nám nejsou známy; ale podléhají jednoduchým a neustálým zákonům, které lze zjistit pozorováním, jejich studium je předmětem přírodní filozofie “.

- „Teplo, stejně jako gravitace, proniká každou hmotou ve vesmíru, jeho paprsky zabírají všechny části vesmíru. Cílem naší práce je stanovit matematické zákony, které tento prvek dodržuje. Teorie tepla bude od této chvíle tvořit jednu z nejdůležitějších odvětví obecné fyziky. “

- Matematika porovnává nejrůznější fenomény a objevuje tajné analogie, které je spojují.

Reference

1. Joseph Fourier. (2019, 1. listopadu). Wikipedia, encyklopedie zdarma. Obnoveno z es.wikipedia.org
2. MCN Biografias.com. (sf) Fourier, Jean-Baptiste Joseph (1768-1827). Obnoveno z mcnbiografias.com
3. Přispěvatelé Wikipedie. (2019, 17. prosince). Joseph Fourier. V Wikipedii, Encyklopedie zdarma. Obnoveno z en.wikipedia.org
4. Struik, DJ (2019, 12. května). Joseph Fourier. Encyclopædia Britannica. Obnoveno z britannica.com
5. Joseph Fourier. (2019, 5. července). Wikiquote, Přehled slavných frází. Obnoveno z adresy es.wikiquote.org
6. O'Connor, JJ, a Robertson, EF (nd). Jean Baptiste Joseph Fourier. Obnoveno z st-andrews.ac.uk