Жан Батист Жозеф Фурье

Жан Батист Жозеф Фурье
Jean Baptiste Joseph Fourier
Дата рождения:	21 марта 1768
Место рождения:	Осер
Дата смерти:	16 мая 1830
Место смерти:	Париж
Гражданство:	Франция
Научная сфера:	математика, физика
Альма-матер:	Высшая нормальная школа
Научный руководитель:	Жозеф Луи Лагранж
Знаменитые ученики:	Дирихле

Жан Батист Жозеф Фурье (Jean Baptiste Joseph Fourier, 21 марта 1768, Осер, Франция — 16 мая 1830, Париж), французский математик и физик.

Биография

Родился в Осере в семье портного. В 9 лет потерял обоих родителей. Сироту устроили в Военную школу при бенедиктинском монастыре.

В 1789 году приехал в Париж, чтобы представить работу о численном решении уравнений любой степени, но она затерялась во время революции.

Революция пришла раньше, чем он смог решить, кем ему стать — монахом, военным или математиком. Фурье вернулся в Осер и стал преподавать в школе, где прежде учился.

Он активно содействовал новой власти, и Фурье пригласили в Нормальную школу, организованную Конвентом для подготовки преподавателей (1794). Вскоре школу закрыли, но он успел обратить на себя внимание видных учёных (Лагранжа, Лапласа и Монжа ^[1]).

В 1795—1798 годах преподавал в Политехнической школе. По отзывам слушателей, лекции Фурье были блестящими.

1796: в своих лекциях Фурье излагает теорему о числе вещественных корней в заданном интервале (опубликована в 1820 году). Позднее его результаты обобщили швейцарец Ж. Ш. Штурм (работавший в Париже) и Коши.

1798: Наполеон берёт Фурье, Монжа и Бертолле в свой Египетский поход, в составе Легиона культуры.

1801: Фурье возвращается во Францию и назначается префектом департамента Изер. Занимается осушением болот. Пишет «Математическую теорию тепла».

1808: Фурье получает от Наполеона титул барона и награждается орденом Почётного легиона.

1812: Фурье получает Большую премию Академии за аналитическую теорию теплопроводности, несмотря на нестрогие доказательства. Впрочем, полная строгость была достигнута только в эпоху Гильберта.

Свои методы (ряды и интегралы Фурье) он использовал в теории распространения тепла. Но вскоре они стали исключительно мощным инструментом математического исследования самых разных задач — особенно там, где есть волны и колебания. А этот круг чрезвычайно широк — астрономия, акустика, теория приливов, радиотехника и др.

1815: В период Ста дней Фурье переходит на сторону императора. После Реставрации отстранён от должности префекта и бедствует. Возвращается в Париж, где некоторое время работал директором Статистического бюро.

1817: Академия, вопреки давлению Бурбонов, избирает Фурье своим членом (первая попытка в 1816 году не удалась, король Людовик XVIII отменил избрание). Фурье становится одним из самых влиятельных академиков, и в 1822 году его избирают пожизненным секретарём.

1822: наконец выходит в свет завершающий классический трактат «Математическая теория тепла» (Théorie analytique de la chaleur). «Великой математической поэмой» назвал этот труд лорд Кельвин.

Умер Фурье 16 мая 1830 года в Париже.

Научные достижения

• Доказал теорему о числе действительных корней алгебраического уравнения, лежащих между данными пределами (Теорема Фурье 1796).
• Исследовал, независимо от Ж. Мурайле, вопрос об условиях применимости разработанного Исааком Ньютоном метода численного решения уравнений (1818).
• Монографии «Аналитическая теория тепла», в которой был дан вывод уравнения теплопроводности в твёрдом теле, и разработка методов его интегрирования при различных граничных условиях. Метод Фурье состоял в представлении функций в виде тригонометрических рядов Фурье.
• Нашёл формулу представления функции с помощью интеграла, играющую важную роль в современной математике.
• Доказал, что всякую произвольно начерченную линию, составленную из отрезков дуг разных кривых, можно представить единым аналитическим выражением.
• В 1823 независимо от Эрстеда открыл термоэлектрический эффект, показал, что он обладает свойством суперпозиции, создал термоэлектрический элемент.

См. также

• Преобразование Фурье
• Ряд Фурье

Литература

• История математики под редакцией А. П. Юшкевича в трёх томах, М.: Наука. Том 3. Математика XVIII столетия. (1972)
• Титчмарш Э. Ч. Введение в теорию интегралов Фурье. Перевод с английского Д. А. РАЙКОВА. Государственное издательство технико-теоретической литературы. Москва-Ленинград: 1948.
• Карташкин А. Преобразование Фурье. НиТ, 2000.
• Джон Дж. О’Коннор и Эдмунд Ф. Робертсон. Фурье, Жан Батист Жозеф в архиве MacTutor

Примечания

1. ↑ Именно они дали в 1807 году отрицательные отзывы на мемуар Фурье «Аналитическая теория тепла», который он смог опубликовать лишь став пожизненным секретарём Парижской академии в 1822 году.