Фур'є (fourier), жан батіст жозеф. Фур'є, жан батист жозеф Смерть та спадщина

Країна:

Франція

Наукова сфера: Альма-матер: Науковий керівник: Відомі учні:

Жан Батіст Жозеф Фур'є(Фр. Jean Baptiste Joseph Fourier; 21 березня (Осер, Франція - 16 травня, Париж), французький математик і фізик.

Біографія

Ранні роки

Жан Батіст Жозеф Фур'є був 12 із 15 дітей у родині кравця (дев'ятим у другому шлюбі батька). Його батько, Жозеф Фур'є, походив із родини крамаря з невеликого містечка Лор'ян. У 16-17 столітті П'єр Фур'є, двоюрідний дідусь Жана Фур'є, був відомою фігурою в Counter Reformation у місті. Його мати, Edmie, померла в 1777 році, коли Фур'є було дев'ять років, у тому ж році помер батько. За іншими джерелами Фур'є став сиротою у віці восьми років.

У своїй першій школі, якою керував церковний музикант, Фур'є показував успіхи у вивченні французької та латини. У віці 12 років за сприяння єпископа Осера Фур'є влаштували до військової школи при бенедиктинському монастирі. До 13 років Жозеф зацікавився математикою, а у віці 14 років він освоїв шеститомний "Курс математики" Безу. У цей же час він почав збирати свічкові недогарки в будівлі школи, щоб мати можливість займатися ночами. У 1782-1783 роках Фур'є отримав безліч призів з риторики, математики, механіки та співу. Наступна тривала хвороба, можливо, пояснювалася цими посиленими заняттями.

У 17-річному віці він мріяв про військову кар'єру і хотів стати артилеристом або військовим інженером. Незважаючи на підтримку шкільних вчителів та інспекторів Фур'є отримав відмову, пов'язану з його незнатним походженням. У 1787 році Фур'є вступив до бенедектинського абатства St Benoit-sur-Loire, де збирався отримати сан. Разом з тим, юнак сумнівався у своєму виборі, подав документи до Montucla Парижа, залишив абатство в 1789 році і вирушив до столиці. У Парижі в Королівській Академії Наук Фур'є представив роботу про чисельне вирішення рівнянь будь-якого ступеня.

Під час Великої революції

Революція прийшла раніше, ніж він зміг вирішити, ким йому стати – ченцем, військовим чи математиком. Революційний декрет жовтня 1789 року скасував релігійні обітниці, а незабаром майно церкви та чернечих орденів було конфісковано. Фур'є повернувся до Осера і став викладати математику, риторику, історію та філософію, у школі, яку сам закінчив. Комісар, який відвідав школу у жовтні 1792 року, відзначав ліберальну атмосферу занять і був незадоволений лише малою кількістю занять з латинської мови, які, на прохання батьків, поступилися місцем занять з математики

До лютого 1793 року Фур'є не займався політикою, незважаючи на те, що в Осері розташовувалося войовниче провінційне відділення партії якобістів. 1793 року в Осері відбулися бурхливі дебати за принципами виділення людей від регіону на вимогу Конвенту. Фур'є виступив на цих дебатах і запропонував план, який був зрештою підтриманий. У березні 1793 року Фур'є отримав пропозицію вступити до Comite de Surveillance, яку він прийняв. У вересні того ж року комітет, який займався справами мандрівників, став частиною революційного терору і зобов'язаний був арестовувати прихильників тиранії або федералізму і ворогів свободи. Фур'є, який не бажає брати участь у цьому, подав письмову заяву про вихід з комітету, яку було відхилено

У справах комітету він вирушив до департаменту Loiret. Проїжджаючи повз Орлеан він став учасником локального конфлікту, висловившись на захист глав кількох місцевих сімей, коли представник Конвенту здійснив безліч арештів і мав намір використовувати пересувну гільйотину. В результаті 29 жовтня 1793 його повноваження були відкликані з неможливістю отримати їх надалі і Фур'є в страху повернувся в Осер, де продовжив перебувати в місцевому відділенні партії і викладати в школі. Більше того, у червні 1794 року він став президентом революційного комітету в Осері. Після цього Фур'є попрямував до Парижа на зустріч із Робесп'єром, яка не була успішною, оскільки 4 липня, відразу після повернення в Осер, його було заарештовано. Він уже чекав на гільйотину, коли в результаті перевороту 9 термідора Робесп'єр був заарештований і страчений, після чого Фур'є був звільнений.

30 жовтня 1794 року декретом Конвенту у Парижі була організована Нормальна школа, у якій гроші республіки навчалося 1500 студентів, які мали стати шкільними вчителями. Студенти були номіновані від різних округів, зокрема, оскільки Осер номінував свого кандидата в той час, коли Фур'є сидів у в'язниці, він був номінований сусіднім округом Сент-Флорентін і вступив до школи після підтвердження з Осера. У школі викладали такі видатні вчені як Лагранж, Лаплас, Монж, Бертолі. Заняття розпочалися 20 січня 1795 року, але вже у травні 1795 року школа припинила своє існування.

У той же час опоненти Фур'є написали листа до Нормальної школи, стверджуючи, що не можна готувати вчителів для дітей з тих кандидатів, які були обрані ще за Робесп'єра, зокрема самого Фур'є. У травні 1795 року в Осер прийшло два накази: 12 травня - обеззброїти учасників терору, включаючи Фур'є, 30 травня - тих, хто відмовився взяти під варту. На той час Фур'є отримав позицію в Політехнічній школі, яка на той час мала іншу назву. Він намагався чинити опір, відмовився від позиції і писав листа до муніципалітету Осера, але 7 червня був схоплений і відправлений до в'язниці. З в'язниці він написав безліч листів на свій захист, стверджуючи зокрема, що при Робесп'єрі він був посаджений у в'язницю і перевороту 9 термідора він завдячує своїм життям і свободою. Торішнього серпня 1795 року з невідомої причини Фур'є було звільнено. Його звільнення пов'язують із політичним кліматом, що змінився в країні, або з можливим заступництвом Лагранжа і Монжа.

Єгипетський похід

У Греноблі

Бюст Фур'є в Греноблі

Фур'є повернувся до Франції в 1801 і відновився на посаді професора в політехнічній школі. Проте, Наполеон запропонував йому пост префекта департаменту Ізер, а Фур'є було відмовитися від пропозиції і вирушив у Гренобль. Основними досягненнями Фур'є на посту є керівництво осушенням боліт у Bourgoin, а також будівництво нової дороги, що з'єднала Гренобль із Турином. У той же час Фур'є працював над збіркою en . з оригінальним текстом).

В 1809 Фур'є отримав від Наполеона титул барона і був нагороджений орденом Почесного легіону.

У 1812 році Наполеон зазнав поразки і вирушив у заслання на Ельбу. Його шлях мав проходити через Гренобль, проте Фур'є надіслав записку, що у місті може бути небезпечно. Коли ж Наполеон залишив Ельбу і вирушив зі своєю армією через Гренобль, Фур'є поспіхом залишив місто, чим викликав невдоволення Наполеона. Фур'є зміг пізніше заручитися розташуванням імператора, який призначив його префектом Рони. Однак невдовзі Фур'є залишив свою посаду. 10 червня 1815 року Наполеон призначив Фур'є пенсію у вигляді 6 тисяч франків , але Фур'є не отримав її жодного разу, оскільки 1 липня Наполеон зазнав поразки . Після цього Фур'є повернувся до Парижа, де деякий час працював директором Статистичного бюро, а в 1817 став членом Академії.

Пізні роки

Завдяки роботам з єгиптології Фур'є став також членом Académie Française та Académie de Médecine у 1826 році.

У 1804 році, будучи в Греноблі, Фур'є почав роботу з теорії поширення тепла у твердому тілі. До 1807 він підготував доповідь «Про поширення тепла в твердому тілі», який представив 21 грудня того ж року в Парижі. Доповідь отримала дуже суперечливу оцінку. Лагранж і Лаплас не могли змиритися з тим, що Фур'є розкладав функції тригонометричні ряди, згодом названі його ім'ям. Подальші роз'яснення Фур'є також не могли похитнути їхню точку зору. Крім того, Біо виступав проти сформульованого Фур'є рівняння розповсюдження тепла. Фур'є у своїй роботі не посилався на аналогічну працю Біо, опубліковану ним у 1804 році. З Біо були згодні Лаплас і пізніше Пуассон. Пізніше, 1812 року, аналітична теорія теплопровідності, представлена Фур'є, здобула Велику премію Академії. Втім, повну суворість було досягнуто лише в епоху Гільберта.

У 1818 році Фур'є був зайнятий питанням про умови застосування методу чисельного розв'язання рівнянь, розробленого Ньютоном. Аналогічні результати вже було отримано 1768 року Мурайлем. Результати цієї роботи було видано лише 1831 року, після смерті вченого.

У 1817 році Фур'є був обраний членом Академії наук усупереч тиску Бурбонів. Перша спроба 1816 року не вдалася, король Людовік XVIII скасував обрання. У 1822 році після смерті Даламбера він зміг обійняти посаду секретаря математичної секції. Невдовзі після цього було опубліковано його роботу «Аналітична теорія тепла» («Théorie analytique de la chaleur»), яку лорд Кельвін назвав «Великою математичною поемою». У цей час Фур'є відійшов від математичних досліджень і був зайнятий публікацією своїх робіт як у чистій, так і в прикладній математиці. Його теорія тепла все ще викликала суперечки, Біо приписував собі першість у цьому питанні, а Пуассон критикував математичний підхід Фур'є та розробляв альтернативну теорію.

Викладацька робота

Навчаючись у Нормальній школі, вже будучи досвідченим викладачем, Фур'є давав оцінку своїм педагогам, їх манері ведення лекцій. Він помічав хаотичний підхід до викладу Лагранжа, а також його помилки в пропозиціях, які Фур'є вважав наслідком його італійського коріння, називаючи останнього екстраординарною людиною. Він називав лекції Лапласа точними, але дуже швидкими та малоцікавими. Лекції Монжа, за словами Фур'є, були акуратними та зрозумілими, проголошені гучним голосом. Він думав, що лекції Бертоле з хімії міг би зрозуміти тільки той, хто вже знав предмет, тому що той говорив насилу, вагався і дуже багато повторювався.

Займаючись підбором учнів у Політехнічній школі, Фур'є вважав, що більш ніж старанність важливий талант. Одним із учнів Фур'є був Пуассон, який заміняв його в школі під час єгипетського походу, а потім став його опонентом з питань аналітичної теорії тепла, запропонованої Фур'є.

Політичні погляди

Спочатку Фур'є був на позиціях затятого якобіста, але згодом став помірним лібералом.

Вважають, що Фур'є почав підтримувати ідеї рівності задовго до вступу до комітету, доказом якого є лист самого Фур'є, написаний у червні 1795 року у в'язниці, а сам вступ до комітету пов'язують із бажанням захистити республіку від агресії з боку Бельгії та повстання в Vendee.

Жан Батіст Жозеф Фур'є.

(21.3.1768-16.5.1830)

Французький математик, член Паризької АН (1817). Закінчивши військову школу в Осері, де народився, працював там-таки викладачем. У 1796-98 викладав у Політехнічній школі.

Перші праці Фур'є належать до алгебри. Вже в лекціях 1796 р. він виклав теорему про число дійсних коренів рівняння алгебри, що лежать між даними межами (опубл. 1820), названу його ім'ям; повне вирішення питання про кількість дійсних коренів алгебраїчного рівняння було отримано в 1. . У 1818 р. Фур'є досліджував питання про умови застосування розробленого І. Ньютоном методу чисельного рішення рівнянь, не знаючи про аналогічні результати, отримані в 1768 р французьким математиком Ж. Р. Мурайлем. Підсумком робіт Фур'є за чисельними методами розв'язання рівнянь є «Аналіз певних рівнянь», виданий приблизно 1831 року.

Основною областю занять Фур'є була математична фізика. У 1807 і 1811 він представив Паризької АН свої перші відкриття з теорії поширення тепла в твердому тілі, а в 1822 опублікував відому роботу «Аналітична теорія тепла», що зіграла велику роль в подальшій історії математики. У ній Фур'є вивів диференціальне рівняння теплопровідності і розвинув ідеї, у найзагальніших рисах намічені раніше Д. Бернуллі, розробив на вирішення рівняння теплопровідності за тих чи інших заданих граничних умов метод поділу змінних, що він застосовував до низки окремих випадків (куб, циліндр та інших. .). В основі цього методу лежить уявлення функцій тригонометричними рядами Фур'є, які хоч і розглядалися іноді раніше, але стали дієвим та важливим знаряддям математичної фізики тільки у Фур'є. Метод поділу змінних отримав розвиток у працях З. Пуассона, М.В. Остроградського та інших математиків 19 століття. «Аналітична теорія тепла» стала відправним пунктом створення теорії тригонометричних рядів та розробки деяких загальних проблем математичного аналізу. Фур'є навів перші приклади розкладання в тригонометричні ряди функцій Фур'є, які задані на різних ділянках різними аналітичними виразами. Тим самим він зробив важливий внесок у вирішення знаменитої суперечки про поняття функції, в якій брали участь найбільші математики 18 століття. Його спроба довести можливість розкладання в тригонометричний ряд Фур'є будь-якої довільної функції була невдала, але започаткувала великий цикл досліджень, присвячених проблемі представності функцій тригонометричними рядами (П. Діріхле, Н.І. Лобачевський, Б. Ріман та ін.). З цими дослідженнями було значною мірою пов'язане виникнення теорії множин та теорії функцій дійсного змінного.

Жан Батіст Жозеф Фур'є був 12 із 15 дітей у родині кравця (дев'ятим у другому шлюбі батька). Його мати померла, коли Фур'є було дев'ять років, у тому ж році помер батько. За іншими джерелами Фур'є став сиротою у віці восьми років.

У своїй першій школі, якою керував церковний музикант, Фур'є показував успіхи у вивченні французької та латини. У віці 12 років за сприяння єпископа Осера Фур'є влаштували до військової школи при бенедиктинському монастирі. До 13 років Жозеф зацікавився математикою, а у віці 14 років він освоїв шеститомний курс математики Безу. У 1787 році Фур'є вступив до бенедектинського абатства St Benoit-sur-Loire, де збирався отримати сан. Разом з тим, молодик сумнівався у своєму виборі, подав документи в Montucla Париж, залишив абатство в 1789 році і вирушив до столиці. У Парижі в Королівській Академії Наук Фур'є представив роботу про чисельне вирішення рівнянь будь-якого ступеня, а після повернення з 1790 року став викладати у військовій школі в Осері, яку сам закінчив.

Революція прийшла раніше, ніж він зміг вирішити, ким йому стати – ченцем, військовим чи математиком. 1793 року Фур'є приєднався до місцевого революційного комітету і став займатися політикою. Він писав, що "з розвитком ідей рівності стало можливим реалізація ідеї створення вільного уряду". Разом з тим, Фур'є був незадоволений терором, що розгорнувся, намагався покинути комітет, але не зміг. Будучи в Орлеані Фур'є захищав одну з революційних течій, що спричинило арешт у липні 1794 року. Фур'є побоювався, що його стратять на гільйотині, але його звільнили після страти Робесп'єра.

У 1794 році Фур'є був прийнятий до паризької Нормальної школи, яка займалася підготовкою вчителів. Заняття розпочалися у січні наступного року. Його викладачами були Лагранж, Лаплас та Монж. За їх підтримки Фур'є отримав позицію у політехнічній школі, де зміг продовжувати свою наукову працю, а також займався викладанням. Орлеанський інцидент отримав продовження у 1795 році, коли Фур'є знову було заарештовано. Вийти на волю йому допомогла підтримка вчителів та пом'якшення політичного клімату в країні. 1 вересня 1795 Фур'є повернувся до роботи, а через два роки став керувати кафедрою аналізу та механіки, змінивши на цій посаді Лагранжа.

В 1798 Наполеон почав свій єгипетський похід, в який запросив Фур'є, Монжа і Малуса. Під час окупації Єгипту Фур'є працював у французькій адміністрації, керував археологічними розкопками, а також займався формуванням освіти. Він брав участь у створенні Каїрського інституту і був одним із 12 членів математичного відділення, поряд з Монжем, Малусом та самим Наполеоном. Крім того, Фур'є був обраний секретарем інституту та залишався на посаді весь час перебування в Єгипті.

В 1809 Фур'є отримав від Наполеона титул барона і був нагороджений орденом Почесного легіону.

У 1812 році Наполеон зазнав поразки і подався на Ельбу. Його шлях мав проходити через Гренобль, проте Фур'є надіслав записку, що у місті може бути небезпечно. Коли ж Наполеон залишив Ельбу і вирушив зі своєю армією через Гренобль, Фур'є поспіхом залишив місто, чим викликав невдоволення Наполеона. Фур'є зміг пізніше заручитися прихильністю імператора, який призначив його префектом Рони. Однак невдовзі Фур'є залишив свою посаду. 10 червня 1815 року Наполеон призначив Фур'є пенсію у вигляді 6 тисяч франків, але Фур'є не отримав її жодного разу, оскільки 1 липня Наполеон зазнав поразки. Після цього Фур'є повернувся до Парижа, де працював директором Статистичного бюро, а в 1817 році став членом Академії.

Завдяки роботам з єгиптології Фур'є став також членом Acad?mie Fran?aise та Acad?mie de M?decine в 1826 році.

Наукова робота

Ще в 1789 році в Парижі в Королівській Академії Наук Фур'є представив роботу про чисельне вирішення рівнянь будь-якого ступеня. У своїх лекціях в 1796 році він виклав теорему про число дійсних коренів рівняння алгебри, що лежать між даними кордонами, названу згодом його ім'ям. Ця робота отримала своє логічне завершення в роботах Штурму в 1829 і Коші.

У 1804 році, будучи в Греноблі, Фур'є розпочав роботу з теорії поширення тепла у твердому тілі. До 1807 він підготував доповідь «Про поширення тепла в твердому тілі», який представив 21 грудня того ж року в Парижі. Доповідь отримала дуже суперечливу оцінку. Лагранж і Лаплас не могли змиритися з тим, що Фур'є розкладав функції тригонометричні ряди, згодом названі його ім'ям. Подальші роз'яснення Фур'є також не могли похитнути їхню точку зору. Крім того, Біот виступав проти сформульованого Фур'є рівняння розповсюдження тепла. Фур'є у своїй роботі не посилався на аналогічну працю Біота, опубліковану ним у 1804 році. З Біотом були згодні Лаплас і пізніше Пуассон. Пізніше, 1812 року, аналітична теорія теплопровідності, представлена Фур'є, здобула Велику премію Академії. Втім, повну суворість було досягнуто лише в епоху Гільберта.

Свої методи (ряди та інтеграли Фур'є) він використав у теорії поширення тепла. Але невдовзі вони стали виключно потужним інструментом математичного дослідження різних завдань - особливо там, де є хвилі і коливання. А це коло надзвичайно широке – астрономія, акустика, теорія припливів, радіотехніка та ін.

У 1817 році Фур'є був обраний членом Академії наук усупереч тиску Бурбонів. Перша спроба 1816 року не вдалася, король Людовік XVIII скасував обрання. У 1822 році після смерті Даламбера він зміг обійняти посаду секретаря математичної секції. Невдовзі після цього було опубліковано його роботу «Аналітична теорія тепла» («Thorie analytique de la chaleur»), яку лорд Кельвін назвав «Великою математичною поемою». У цей час Фур'є відійшов від математичних досліджень і був зайнятий публікацією своїх робіт як у чистій, так і в прикладній математиці. Його теорія тепла все ще викликала суперечки, Біот приписував собі першість у цьому питанні, а Пуассон критикував математичний підхід Фур'є та розробляв альтернативну теорію.

Наукові досягнення

Доказав теорему про число дійсних коренів рівняння алгебри, що лежать між даними межами (Теорема Фур'є 1796).
Досліджував, незалежно від Ж. Мурайла, питання про умови застосування розробленого Ісааком Ньютоном методу чисельного рішення рівнянь (1818).
Монографії «Аналітична теорія тепла», в якій було дано висновок рівняння теплопровідності у твердому тілі, та розробка методів його інтегрування за різних граничних умов. Метод Фур'є полягав у поданні функцій у вигляді тригонометричних рядів Фур'є.
Знайшов формулу представлення функції за допомогою інтегралу, яка відіграє важливу роль у сучасній математиці.
Доказав, що будь-яку довільно накреслену лінію, складену з відрізків дуг різних кривих, можна уявити єдиним аналітичним виразом.
У 1823 незалежно від Ерстеда відкрив термоелектричний ефект, показав, що він має властивість суперпозиції, створив термоелектричний елемент.

Його ім'я внесено до списку найбільших вчених Франції, розміщеного на першому поверсі Ейфелевої вежі.

Жан Батіст Жозеф Фур'є народився в Осері (Оксер), в родині кравця. Залишився круглим сиротою у восьмирічному віці. Якась дама, «помітивши в ньому обдарування і ніжність за станом», подбала про нього, давши хорошу рекомендацію місцевому єпископу. Той направив хлопчика до військової школи. Жан Батист проходив навчання із дивовижною легкістю швидкістю, а закінчивши школу, залишився там викладачем. У 1796 році очолив кафедру математичного аналізу у знаменитій Політехнічній школі, причому його лекції відрізнялися відточеністю та витонченістю стилю. «Вони не були зібрані, – з жалем констатує Франсуа Араго, біограф Фур'є, і додає: – Таємниця його викладання полягала в майстерному поєднанні істин абстрактних з цікавими додатками та маловідомими історичними подробицями, що черпаються з оригінальних джерел, що нині зустрічається дуже рідко».

У 1798 році Фур'є разом із Гаспаром Монжем і Бертолле взяв участь у Єгипетській експедиції Наполеона і, не розуміючи її експансіоністського характеру, намагався виробити рекомендації щодо вдосконалення землеробства та іригаційної техніки Єгипту. Його дипломатичний дар і вміння встановлювати дружні стосунки з арабами допомогли часом уникнути кровопролиття. Повернувшись, він зайнявся адміністративною діяльністю та водночас – теорією поширення тепла у твердому тілі.

Працьовитість та методичність оспівувалися не раз і не два. Ось і Жан Фур'є - акуратно вивівши диференціальне рівняння теплопровідності, він почав шукати його рішення шляхом поділу змінних, задаючи різні граничні умови. Взагалі-то інтуїція цінується вище методичності – якщо шлях обраний неправильно, працьовитість піде марно. Фур'є рушив точно. Він став представляти математичні функції тригонометричними рядами. Рядами, що складаються з гармонійних складових. Рядами Фур'є – так назвуть їх згодом. А спершу дорікатимуть за недостатню строгість висновків.

Чи був Жан Фур'є першовідкривачем? Чи був він оригінальним у ідеї заміни функції тригонометричним рядом? Теоретики науки повідомляють, що формули для обчислення коефіцієнтів низки були відомі великому Леонарду Ейлеру, який, за словами Тібо, писав свої безсмертні твори з дитиною на колінах і кішкою на спині. Ейлер дав їх висновок шляхом почленного інтегрування 1777 року, а опублікував 1798 року. Ще раніше, до петербурзького математика, їх вказав Клеро (1757). Але той і інший використовували їх спорадично, час від часу, а неухильно націлений Фур'є зробив їх вживання системою. Тригонометричні ряди вперше ввів Ейлер - в 1748, але прапором вони стали тільки після Фур'є. Він першим дав приклади розкладання тригонометричний ряд функцій, які у різних ділянках задані різними аналітичними висловлюваннями. "Великою математичною поемою" назвав працю Фур'є лорд Кельвін.

Останні роки Жана Фур'є, обраного постійним секретарем Паризької академії наук, пройшли у нескінченних виступах. Американський дослідник Е.Т. Белл розповідає, що Фур'є став нестерпно балакучий і замість того, щоб продовжувати дослідження, розважав публіку хвалькуватими розповідями про те, що він збирається зробити.

Жозеф Фур'є, який народився в Осері, у Франції, був вихідцем зі скромної родини. Осиротілий у ранньому віці, Жозеф здобуває початкову освіту в Соборній школі, якою керує церковний учитель музики. Після цього Фур'є продовжує навчання у Королівській військовій школі Осера. Хлопчик виявляє незвичайні здібності до літератури, однак у 15 років цей талант затьмарює схильність до математики, якою він захоплюється з усією душею. До своїх чотирнадцяти років Жозеф закінчує вивчення «Курсу математики» Безу, а вже наступного року отримує свою першу нагороду за нарис до книги Боссю «Основи механіки».

У 1787 р. Фур'є стає послушником у бенедиктинському Абатстві св. Бенуа-сюр-Луар, маючи намір надалі постригтися у ченці. Однак він несподівано змінює свої плани, відправляючи до Парижа Жану Монтюкла свої наукові нотатки з алгебри і навіть заявляючи в листі, адресованому Бонару, своє бажання зробити вагомий внесок у розвиток математики. Подібні дії виявляють сумніви Фур'є щодо того, чи справді він хоче відійти від мирського життя. У 1789 р. Фур'є їде до Парижа, де представляє в Королівській академії наук свою статтю на тему рівнянь алгебри.

Наступного року Фур'є обіймає посаду молодшого викладача у бенедиктинському коледжі – Королівській військовій школі в Осері, де навчався він сам.

До дилеми, чи присвятити своє життя служінню Богу чи всерйоз зайнятися математикою, додається ще й політика, коли Фур'є вступає до лав місцевого Революційного комітету. Повернувшись до рідного Осера, Жозеф викладає в коледжі і працює в комітеті. У 1794 р. його заарештовують, але незабаром випускають на волю. Через рік, його відправляють навчатися у Вищу нормальну школу Парижа – навчальний заклад, який готує викладачів, – де він, звичайно ж, виявляється найздатнішим серед студентів. Жозеф навчається у найкращих викладачів свого часу – Лагранжа, Лапласа та Монжа. Пізніше Фур'є сам стає викладачем у Колеж де Франс. Зі своїми вчителями він зберігає добрі стосунки і, з їх допомогою, починає свій шлях до великих математичних досягнень. Фур'є швидко просувається службовими сходами, отримуючи посаду викладача в Центральній школі державних робіт, яку згодом перейменують на Політехнічну школу. Проте в його старій кримінальній справі відкриваються нові обставини, внаслідок чого Фур'є заарештовують знову і ув'язнюють. Триватиме це недовго, і незабаром він знову опиниться на свободі.

Пізній період

1 вересня 1795 р. Фур'є знову приступає до викладання у Політехнічній школі. Через два роки, в 1797 р., він змінить Лагранжа на посаді голови кафедри аналізу та механіки. Незважаючи на те, що Фур'є встиг зарекомендувати себе як видатний лектор, серйозною дослідницькою роботою він займеться лише тепер. У 1798 р., під час вторгнення Єгипту, Фур'є складається науковим радником при армії Наполеона. Хоча спочатку ця військова компанія була вкрай успішною, 1 серпня французький флот зазнає повної поразки. Наполеон виявляється оточеним країни, яку він захопив. За допомогою Фур'є, він засновує тут типовий французький політичний устрій та адміністрацію. Фур'є також займається відкриттям у Єгипті навчальних закладів та організацією археологічних розкопок. У Каїрі вчений як допомагає заснувати Каїрський інститут, а й стає однією з дванадцяти членів його математичного відділення, поруч із Монжем, Малюсом і самим Наполеоном. Зважаючи на слабкий англійський вплив 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 віданні також перебувають усі наукові здобутки та літературні праці.

У 1801 р. Фур'є повертається до Парижа і займає свою колишню посаду голови кафедри аналізу у Політехнічній школі. Проте Наполеон мав на нього свої плани. Фур'є вирушає до Гренобля, де призначається префектом департаменту Ізера. Вчений займається безліччю проектів, серед яких було здійснення нагляду операцією з осушення боліт Бургуїна та контроль над будівництвом нової дороги з Гренобля до Туріну. Саме тут Фур'є почне свої досліди із «поширенням тепла». 21 грудня 1816 р., у Паризькому інституті, він представить науковій публіці свою статтю «Теплопровідність твердих тіл», яка увійде до монументального французького видання «Опис Єгипту». Цього ж року він вирушить до Англії, повернувшись із якої через шість років, змінить Жана Баптіста Жозефа Деламбре на посту Постійного секретаря Французької академії наук.

Праці Фур'є

У 1822 Фур'є представляє свою статтю на тему теплового потоку під назвою “Théorie 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 їх температур. У роботі було три аспекти: один математичний та два фізичні. З математичної точки зору, Фур'є доводить, що будь-яка функція зі змінною, чи то безперервною чи розривною, може бути розкладена в ряд синусів, кратних змінній. Хоча це твердження це було невірним, думка про те, що деякі свідомо розривні функції задаються формулами, якщо останні включити нескінченні ряди, стало відкриттям величезної важливості. p align="justify"> Серед фізичних висновків роботи була і теорія однорідності розмірностей рівняння, згідно з якою рівняння формально може бути правильним тільки тоді, коли розмірності в обох частинах рівняння збігаються. Ще одним значним внеском Фур'є у розвиток фізики стала пропозиція власного диференціального рівняння у приватних похідних для теплопровідності. До цього дня це рівняння знає кожен студент, який вивчає математичну фізику.

До всього перерахованого вище можна додати ще й недописану роботу Фур'є на тему рівнянь, що містять визначники, яку в 1831 р. закінчить і видасть Клод-Луї Навье. У цій роботі представлена теорема Фур'є для визначення кількості дійсних коренів рівняння алгебри. Окрім математичних відкриттів, Фур'є першим пропонує теорію парникового ефекту. Зробивши необхідні розрахунки, він виводить, що, якби Земля обігрівалася лише сонячним випромінюванням, то, зважаючи на її розміри та відстань до Сонця, на нашій планеті мало бути куди холодніше. Виходячи з цього, вчений приходить до висновку, що значна порція додаткового тепла планета отримує завдяки міжзоряній радіації. Його ідея про те, що атмосфера Землі діє як якийсь ізоляційний шар, була першою в історії теорією 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 до скляних рам теплиці, яке закладає основи сучасної теорії парникового ефекту.

Смерть та спадщина

У 1830 р. здоров'я Фур'є різко погіршується. Перші симптоми аневризми серця виявляються в нього ще під час перебування в Єгипті та Греноблі, але з поверненням до Парижа напади ядухи стають все важчими. Усе це ускладнює падіння Фур'є зі сходів, що трапилося 4 травня 1830 р. За кілька днів, 16 травня 1830 р., Фур'є помер. Похований вчений на цвинтарі Пер-Лашез у Парижі. Могила його прикрашена в єгипетському стилі на знак того, що він був секретарем інституту Каїра, а також як нагадування про його внесок у видання «Опис Єгипту». Ім'я Фур'є в списку 72 двох імен видатних людей Франції, увічнених на першому поверсі Ейфелевої вежі.

Оцінка з біографії

Нова функція! Середня оцінка, яку одержала ця біографія. Показати оцінку