JOSEPH FOURIER: BIOGRAFI, BIDRAG, TILLSKRIVNA CITAT - ARTE - 2025

Joseph Fourier (1768-1830) var en lärare, matematiker och fysiker av franskt ursprung, som är erkänd för att upptäcka den konvergerande trigonometriska serien, genom vilken han kunde bestämma ledningen av värme och vibrationer i fasta kroppar.

Hans teori om värme hjälpte också till att förstå ljus och ljud. Senare skulle det göra det möjligt att lösa problem med fysik, teknik och telekommunikation. Han utvecklade också den matematiska omvandlingen som bär hans namn, som studien av varje vågfenomen bygger på.

Porträtt av Joseph Fourier. Källa: Jules Boilly

Fourier stod ut som den första som gav en vetenskaplig förklaring till växthuseffekten. Han är också känd för att vara en av de 100 akademiker som rekryterats av Napoleon Bonaparte för sin expedition till Egypten och för att ha deltagit i upptäckten av Rosettastenen.

Biografi

Jean-Baptiste-Joseph Baron Fourier föddes den 21 mars 1768 i staden Auxerre, beläget i Bourgogne-regionen i Frankrike.

Hans far var skräddare som gifte sig igen efter sin första hustru död. Joseph var den nionde av 12 barn från det andra äktenskapet. Han blev föräldralös i en tidig ålder sedan hans mor dog när han var nio år gammal och året efter, hans far.

Den kommunala administrationen lyckades adopteras av Joseph Pallais, som lärde honom latin, franska och en del av idéerna från Jean-Jacques Rousseau, som senare skulle inspirera den franska revolutionen. Sedan gick han in i École Royale Militaire, där han utmärkte sig i litteratur, men ännu mer i matematik.

Trots sin passion för antal beslutade han 1787 att ägna sig åt det religiösa livet och gå in i klostret i den benediktinska ordningen St. Benoit-sur-Loire. Men hans intresse för matematik varade, så han tog inte sina religiösa löften.

1790 tog han över ordföranden för matematik på skolan där han började sin utbildning och parallellt fortsatte han sin forskning inom algebra.

Idealen för den franska revolutionen involverade honom i den politiska konflikten och gick med i den lokala revolutionskommittén från 1793. Ett år senare arresterades han och fängslades, men revolutionens triumfer räddade honom från guillotinen.

När han släpptes fokuserade han på att förbättra sina färdigheter som lärare, och kom in i École Normale de Paris, där utbildning erbjöds i undervisningskunsten. Hans forskning i matematik fortsatte under denna tid

Med öppningen av École Polytechnique och tillträde som lärare på fakulteten, blev han en kollega av framstående matematiker i sin tid som Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia och Pierre-Simon Laplace.

Expedition till Egypten

1798, vid en ålder av 30, åkte han till Egypten som en vetenskaplig rådgivare med Napoleon Bonaparte, 30 000 soldater och mer än 100 akademiker. Där bevittnade han hur den franska flottan ockuperade Malta, Alexandria och Kairo.

När fransk makten upprättades, hjälpte Fourier att hitta Institut d'Égypte, varav han var sekreterare. Han utförde också arkeologiska utforskningar och ansvarade för att jämföra vetenskapliga och litterära upptäckter fram till 1801.

Det året, innan briten och den franska övergången segrade, återvände han till sitt land med en samling arkeologiska föremål. Bland dem var en kopia av Rosetta Stone, känd för att vara den första antika flerspråkiga texten som upptäcktes i modern tid.

Utveckling av hans teori om värme

Matematikern var på väg att återuppta sitt akademiska arbete när han utsågs till prefekt för Grenoble, huvudstad i departementet Isère. Han tillbringade 14 år i sitt arbete och stod ut för sin administrativa ledning. Han byggde också en viktig del av vägen till Turin.

Under denna period gav han enastående bidrag till verket Description de l'Égypte, förutom att skriva förordet. Parallellt började han sina experiment på utbredningen av värme. Hans slutsatser ledde till kontroverser bland matematiker för en ekvation som försökte beskriva värme i fasta kroppar.

Kritiker stoppade inte honom och han fortsatte att arbeta med sin teori fram till december 1807 när han presenterade den för Parisinstitutet. Även om några av de viktigaste matematikerna avvisade det direkt, som Lagrange, Laplace, Legendre, Euler och Poisson, skulle samma institution belöna honom för sina memoarer fyra år senare.

Senaste åren

Matematikern, som hade fått den ädla titeln baron under Napoleons styre, lyckas överleva efter sitt fall. Han var ansvarig för Seine statistikbyrå och ägnade sig uteslutande till det akademiska livet i Paris.

1817 blev han medlem av Academy of Sciences och 1822 valdes han till institutionens ständiga sekreterare. Det året lyckades han publicera den analytiska teorin om värme, trots den kritik den hade fått för en påstådd brist på matematisk rigoritet.

Senare antogs han på French Literary Academy och Academy of Medicine, tack vare hans bidrag i Egyptology. Han valdes också till en utländsk medlem av Kungliga Vetenskapsakademin.

Den 16 maj 1830, 62 år gammal, dog Joseph Fourier i Paris, Frankrike. Hans död orsakades enligt en hjärtsjukhet, även om vissa trodde att han drabbade en sjukdom under sina år i Egypten. Han avslutade inte sitt arbete med att lösa ekvationer, även om året efter publicerades de framsteg han hade gjort för att bevisa hans teorem.

Förutom att han hade namngivit de matematiska verktygen som han utvecklade med sitt efternamn, uppfördes en bronsstaty i hans hemstad 1849. En asteroid bär också hans namn, liksom universitetet i Grenoble.

Bidrag

Byst av Joseph Fourier i museet i den gamla biskopens palats i Grenoble. Källa: © Guillaume Piolle

Fouriers stora bidrag är koncentrerade till fysik och matematik, men hans tillämpning inkluderar många andra vetenskaper som astronomi, medicin, klimatologi, oceanografi, teknik och kemi. Hans arbete var utgångspunkten för den trigonometriska serien och funktionerna hos verkliga variabler.

Specifikt, hans formulering av teorin om värme och de matematiska lagarna som han förklarar dess utbredning sticker ut, vilket bidrar till grunden för termodynamiken. Värmekvationen var en differentiell ekvation som beskriver hur värme fördelas och hur temperaturen varierar i varje område och över en tidsperiod.

Han utvecklade också Fourier-serien, som består av sönderdelning av en periodisk signal i termer av mer basiska signaler. Detta matematiska verktyg används inom områden som vibrationsanalys, datakomprimering, akustik, bild- och signalbehandling.

En annan av hans stora bidrag var Fourier Transform. Det är en viktig matematisk funktion inom områden som telekommunikation, statistik, optik och fysik. Den här funktionen låter dig transformera signaler av temporär eller rumslig karaktär såväl som av periodisk rörelse.

Fourier genomförde även forskning inom meteorologi, bland vilken hans resonemang om växthuseffekten sticker ut. I dem föreslog han att interstellär strålning orsakade mycket av jordens värme och atmosfären ansågs för första gången som ett isolerande element.

Hans bidrag kan inte låta bli att nämna de olika artiklarna i Egyptology och i Science of Science. Inte överraskande är han en av 72 forskare som är inskrivna på Eiffeltornets första våning.

Spelar

Bland de mest framstående verk av den franska matematikern är de som är relaterade till området värmeteori:

-Rapport sur les tontines (1821)

-Théorie analystique de la chaleur (1822)

-Remarques générales sur les températures du globe terrestrial et des espaces planétaires (1824)

-Analyse des équations determinées (1827)

-Mémoire sur la distinction 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).

Tillskrivna citat

- "Den djupa studien av naturen är den mest bördiga källan till matematiska upptäckter."

- ”Det kan inte finnas ett mer universellt och enkelt språk, mer saknad av fel och oklarheter och därför mer benägna att uttrycka de oändliga förhållandena mellan naturliga saker. Matematik verkar utgöra en fakultet för det mänskliga sinnet som är avsett att kompensera för livets korthet och bristande sinnen. ”

- ”De främsta orsakerna är okända för oss; men de är föremål för enkla och ständiga lagar, som kan upptäckas genom observation, där deras studie är föremål för naturfilosofi. ”

- ”Värme, liksom tyngdkraften, penetrerar alla ämnen i universum, dess strålar upptar alla delar av rymden. Målet med vårt arbete är att fastställa de matematiska lagar som detta element följer. Teorin om värme kommer från och med nu att bilda en av de viktigaste grenarna i allmän fysik.

- Matematik jämför de mest olika fenomenen och upptäcker de hemliga analogierna som förenar dem.

referenser

1. Joseph Fourier. (2019, 1 november). Wikipedia, den fria encyklopedin. Återställs från es.wikipedia.org
2. MCN Biografias.com. (sf) Fourier, Jean-Baptiste Joseph (1768-1827). Återställs från mcnbiografias.com
3. Wikipedia-bidragsgivare. (2019, 17 december). Joseph Fourier. På Wikipedia, The Free Encyclopedia. Återställs från en.wikipedia.org
4. Struik, DJ (2019, 12 maj). Joseph Fourier. Encyclopædia Britannica. Återställs från britannica.com
5. Joseph Fourier. (2019, juli 5). Wikiquote, kompendium av kända fraser. Återställs från es.wikiquote.org
6. O'Connor, JJ, & Robertson, EF (nd). Jean Baptiste Joseph Fourier. Återställdes från st-andrews.ac.uk