Joseph Fourier (1768-1830) was een leraar, wiskundige en natuurkundige van Franse afkomst, die bekend staat om het ontdekken van de convergente trigonometrische reeks, waarmee hij de geleiding van warmte en trillingen in vaste lichamen kon bepalen.
Zijn warmtetheorie hielp ook om licht en geluid te begrijpen. Later zou het toelaten om problemen op het gebied van natuurkunde, techniek en telecommunicatie op te lossen. Hij ontwikkelde ook de wiskundige transformatie die zijn naam draagt, waarop de studie van elk golffenomeen is gebaseerd..
Fourier viel op als eerste die een wetenschappelijke verklaring gaf voor het broeikaseffect. Hij staat ook bekend als een van de 100 geleerden die door Napoleon Bonaparte zijn gerekruteerd voor zijn expeditie naar Egypte en voor deelname aan de ontdekking van de Rosetta-steen..
Artikel index
Jean-Baptiste-Joseph Baron Fourier werd geboren op 21 maart 1768 in de stad Auxerre, gelegen in de Bourgogne in Frankrijk..
Zijn vader was een kleermaker die hertrouwde na de dood van zijn eerste vrouw. Joseph was de negende van 12 kinderen uit dat tweede huwelijk. Hij was wees op jonge leeftijd sinds zijn moeder stierf toen hij negen jaar oud was en het jaar daarop zijn vader.
Het gemeentebestuur slaagde erin hem te laten adopteren door Joseph Pallais, die hem Latijn, Frans en een deel van de ideeën van Jean-Jacques Rousseau leerde, die later de Franse Revolutie zou inspireren. Toen ging hij de École Royale Militaire, waar hij uitblonk in literatuur, maar nog meer in wiskunde.
Ondanks zijn passie voor cijfers, besloot hij in 1787 zich te wijden aan het religieuze leven door de abdij van de benedictijnse orde van St. Benoit-sur-Loire binnen te gaan. Maar zijn interesse in wiskunde bleef bestaan, dus legde hij zijn religieuze geloften niet af..
In 1790 nam hij de leerstoel wiskunde over aan de school waar hij zijn opleiding begon en tegelijkertijd zette hij zijn onderzoek in de algebra voort..
Door de idealen van de Franse Revolutie was hij betrokken bij het politieke conflict en werd hij sinds 1793 lid van het plaatselijke Revolutionaire Comité. Een jaar later werd hij gearresteerd en gevangengezet, maar de triomfen van de revolutie redden hem van de guillotine..
Toen hij werd vrijgelaten, concentreerde hij zich op het verbeteren van zijn vaardigheden als leraar en ging hij de École Normale de Paris, waar training in de kunst van het lesgeven werd aangeboden. Zijn onderzoek in de wiskunde ging gedurende deze tijd door.
Met de opening van de École Polytechnique en als docent aan de faculteit, werd hij een collega van uitstekende wiskundigen van zijn tijd, zoals Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia en Pierre-Simon Laplace.
In 1798, op 30-jarige leeftijd, vertrok hij naar Egypte als wetenschappelijk adviseur met Napoleon Bonaparte, 30.000 soldaten en meer dan 100 academici. Daar was hij er getuige van hoe de Franse vloot Malta, Alexandrië en Caïro bezette.
Toen de Franse macht gevestigd werd, hielp Fourier bij het oprichten van de Institut d'Égypte, van degene die secretaris was. Hij voerde ook archeologische verkenningen uit en was verantwoordelijk voor het vergelijken van wetenschappelijke en literaire ontdekkingen tot 1801.
Dat jaar, voordat de Britten en de Fransen zich overgaven, keerde hij terug naar zijn land met een verzameling archeologische voorwerpen. Onder hen was een kopie van de Rosetta-steen, erkend als de eerste oude meertalige tekst die in de moderne tijd werd ontdekt..
De wiskundige stond op het punt zijn academische werk te hervatten toen hij werd benoemd tot prefect van Grenoble, de hoofdstad van het departement Isère. Hij was 14 jaar in functie en viel op door zijn administratief beheer. Hij legde ook een belangrijk deel van de weg naar Turijn aan.
In die periode leverde hij opmerkelijke bijdragen aan het werk Beschrijving van l'Égypte, naast het schrijven van het voorwoord. Tegelijkertijd begon hij zijn experimenten met de voortplanting van warmte. Zijn conclusies leidden tot controverse onder wiskundigen over een vergelijking die probeerde warmte in vaste lichamen te beschrijven..
Kritiek hield hem niet tegen en hij bleef aan zijn theorie werken tot december 1807, toen hij die aan het Instituut van Parijs voorlegde. Hoewel enkele van de belangrijkste wiskundigen het onmiddellijk verwierpen, zoals Lagrange, Laplace, Legendre, Euler en Poisson, zou dezelfde instelling hem vier jaar later belonen voor zijn memoires..
De wiskundige, die tijdens het bewind van Napoleon de adellijke titel van baron had verkregen, weet na zijn val te overleven. Hij had de leiding over het bureau voor de statistiek van de Seine en wijdde zich uitsluitend aan het academische leven in Parijs.
In 1817 werd hij lid van de Academie van Wetenschappen en in 1822 werd hij verkozen tot permanent secretaris van de instelling. Dat jaar behaalde hij de publicatie van de Analytische theorie van warmte, ondanks de kritiek die het had gekregen vanwege een vermeend gebrek aan wiskundige nauwkeurigheid.
Later werd hij dankzij zijn bijdragen in Egyptologie toegelaten tot de Franse Literaire Academie en de Academie voor Geneeskunde. Hij werd ook verkozen tot buitenlands lid van de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen.
Op 16 mei 1830 stierf Joseph Fourier op 62-jarige leeftijd in Parijs, Frankrijk. Zijn dood werd naar verluidt veroorzaakt door een hartaandoening, hoewel sommigen dachten dat hij tijdens zijn jaren in Egypte een ziekte had opgelopen. Hij maakte zijn werk aan het oplossen van vergelijkingen niet af, hoewel het jaar daarop de vooruitgang die hij had gemaakt om zijn stelling te bewijzen, werd gepubliceerd..
Behalve dat hij de door hem ontwikkelde wiskundige gereedschappen met zijn achternaam had aangeduid, werd in 1849 in zijn geboorteplaats een bronzen beeld opgericht. Een asteroïde draagt ook zijn naam, net als de Universiteit van Grenoble..
Fourier's grote bijdragen zijn geconcentreerd op het gebied van natuurkunde en wiskunde, maar zijn toepassing omvat vele andere wetenschappen zoals astronomie, geneeskunde, klimatologie, oceanografie, techniek en scheikunde. Zijn werk was het startpunt van de trigonometrische reeks en van de functies van reële variabelen..
Benadrukt specifiek zijn formulering van de warmtetheorie en de wiskundige wetten waarmee hij de voortplanting ervan verklaart, wat bijdraagt aan de grondslagen van de thermodynamica. De warmtevergelijking was een differentiaalvergelijking die beschrijft hoe warmte wordt verdeeld en hoe de temperatuur varieert in elk gebied en in de loop van de tijd.
Hij ontwikkelde ook de Fourier-serie, die bestaat uit de ontbinding van een periodiek signaal in termen van meer basissignalen. Deze wiskundige tool wordt toegepast op gebieden als trillingsanalyse, datacompressie, akoestiek, beeld- en signaalverwerking.
Een andere van zijn grote bijdragen was de Fourier-transformatie. Het is een belangrijke wiskundige functie op gebieden zoals telecommunicatie, statistiek, optica en natuurkunde. Met deze functie kunt u signalen van temporele of ruimtelijke aard transformeren, evenals die van periodieke beweging.
Fourier deed ook onderzoek in de meteorologie, waarbij zijn redenering over het broeikaseffect opvalt. Daarin suggereerde hij dat interstellaire straling veel van de aardwarmte veroorzaakte en dat de atmosfeer voor het eerst als een isolerend element werd beschouwd..
Onder zijn bijdragen kunnen niet ontbreken de verschillende artikelen in Egyptologie en Wetenschapsgeschiedenis te vermelden. Het is niet verrassend dat hij een van de 72 wetenschappers is die zich op de eerste verdieping van de Eiffeltoren hebben ingeschreven..
Een van de meest opmerkelijke werken van de Franse wiskundige zijn die met betrekking tot de warmtetheorie:
-Rapporteer over de tontines (1821)
-Théorie analytique de la chaleur (1822)
-Algemene opmerkingen over de temperaturen van de aardbol en de planeten van de espaces (1824)
-Analyseer des équations determinées (1827)
-Mémoire sur la distinction des racines imaginaires, et sur l'application des théorèmes d'analyse algébrique aux équations transcendantes qui afhankelijk van de théorie de la chaleur (1827)
-Algemene opmerkingen over de toepassing van het principe van de analyse van algébrique aux équations transcendantes (1827)
-Mémoire d'analyse sur le mouvement de la chaleur dans les fluides (1833).
- "De diepgaande studie van de natuur is de meest vruchtbare bron van wiskundige ontdekkingen".
-“Er kan geen universelere en eenvoudigere taal zijn, meer verstoken van fouten en onduidelijkheden, en daarom geschikter om de onveranderlijke relaties van natuurlijke dingen uit te drukken. Wiskunde lijkt een faculteit van de menselijke geest te vormen die bestemd is om de kortheid van het leven en de onvolmaaktheid van de zintuigen te compenseren ".
- “De belangrijkste oorzaken zijn ons niet bekend; maar ze zijn onderworpen aan eenvoudige en constante wetten, die door observatie kunnen worden ontdekt, en hun studie is het object van natuurlijke filosofie '.
- “Warmte dringt, net als de zwaartekracht, door tot elke substantie in het universum, haar stralen nemen alle delen van de ruimte in beslag. Het doel van ons werk is om de wiskundige wetten vast te stellen waaraan dit element voldoet. De warmtetheorie zal vanaf nu een van de belangrijkste takken van de algemene fysica vormen ".
- Wiskunde vergelijkt de meest uiteenlopende verschijnselen en ontdekt de geheime analogieën die ze verenigen ".
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.