JOSEPH FOURIER: TIỂU SỬ, ĐÓNG GÓP, TRÍCH DẪN DO - ARTE - 2026

Joseph Fourier (1768-1830) là một giáo viên, nhà toán học và vật lý học người Pháp, người được công nhận là người đã khám phá ra chuỗi lượng giác hội tụ, nhờ đó ông có thể xác định sự dẫn nhiệt và dao động trong vật rắn.

Lý thuyết về nhiệt của ông cũng giúp hiểu được ánh sáng và âm thanh. Sau đó, nó sẽ cho phép giải quyết các vấn đề về vật lý, kỹ thuật và viễn thông. Ông cũng phát triển phép biến đổi toán học mang tên mình, làm cơ sở cho việc nghiên cứu bất kỳ hiện tượng sóng nào.

Chân dung Joseph Fourier. Nguồn: Jules Đun sôi

Fourier là người đầu tiên đưa ra lời giải thích khoa học về hiệu ứng nhà kính. Ông cũng được biết đến là một trong 100 học giả được Napoléon Bonaparte tuyển dụng cho chuyến thám hiểm Ai Cập và tham gia khám phá Đá Rosetta.

Tiểu sử

Jean-Baptiste-Joseph Baron Fourier sinh ngày 21 tháng 3 năm 1768, tại thành phố Auxerre, thuộc vùng Burgundy của Pháp.

Cha của ông là một thợ may đã tái hôn sau cái chết của người vợ đầu tiên của ông. Joseph là con thứ 9 trong số 12 người con từ cuộc hôn nhân thứ hai đó. Anh mồ côi cha từ khi còn nhỏ vì mẹ anh mất năm anh chín tuổi và năm sau là cha anh.

Chính quyền thành phố đã được Joseph Pallais thông qua, người đã dạy anh ta tiếng Latinh, tiếng Pháp và một phần ý tưởng của Jean-Jacques Rousseau, người sau này sẽ truyền cảm hứng cho Cách mạng Pháp. Sau đó, ông vào École Royale Militaire, nơi ông xuất sắc về văn học, nhưng thậm chí còn xuất sắc hơn về toán học.

Bất chấp niềm đam mê với những con số, năm 1787, ông quyết định dâng mình cho đời sống tu trì, vào tu viện của dòng Benedictine của Thánh Benoit-sur-Loire. Nhưng niềm yêu thích của ông đối với toán học vẫn tồn tại, vì vậy ông không thực hiện lời thề tôn giáo của mình.

Năm 1790, ông tiếp quản môn toán tại trường nơi ông bắt đầu đào tạo và song song đó, ông tiếp tục nghiên cứu về đại số.

Những lý tưởng của Cách mạng Pháp đã khiến ông tham gia vào cuộc xung đột chính trị, tham gia Ủy ban Cách mạng địa phương từ năm 1793. Một năm sau, ông bị bắt và bị bỏ tù, nhưng thành quả của cuộc cách mạng đã cứu ông khỏi máy chém.

Sau khi được thả, anh tập trung vào việc nâng cao kỹ năng của mình với tư cách là một giáo viên, vào học tại École Normale de Paris, nơi được đào tạo về nghệ thuật giảng dạy. Nghiên cứu của ông trong toán học tiếp tục trong thời gian này

Với việc mở trường École Polytechnique và trở thành giáo viên của khoa, ông đã trở thành đồng nghiệp của các nhà toán học lỗi lạc cùng thời với ông như Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia và Pierre-Simon Laplace.

Cuộc thám hiểm đến Ai Cập

Năm 1798, ở tuổi 30, ông lên đường tới Ai Cập với tư cách là cố vấn khoa học cùng Napoléon Bonaparte, 30.000 binh sĩ và hơn 100 học giả. Ở đó, ông đã chứng kiến ​​việc hạm đội Pháp đang chiếm đóng Malta, Alexandria và Cairo như thế nào.

Khi quyền lực của Pháp được thành lập, Fourier đã giúp thành lập Institut d'Égypte mà ông là thư ký. Ông cũng thực hiện các cuộc thám hiểm khảo cổ và phụ trách so sánh các khám phá khoa học và văn học cho đến năm 1801.

Năm đó, trước chiến thắng của quân Anh và Pháp đầu hàng, ông trở về nước với một bộ sưu tập các hiện vật khảo cổ. Trong số đó có một bản sao của Hòn đá Rosetta, nổi tiếng là văn bản đa ngôn ngữ cổ đại đầu tiên được phát hiện trong thời hiện đại.

Phát triển lý thuyết nhiệt của ông

Nhà toán học chuẩn bị tiếp tục công việc học tập của mình khi ông được bổ nhiệm làm tỉnh trưởng Grenoble, thủ phủ của khoa Isère. Ông đã có 14 năm tại vị và đứng ra quản lý hành chính của mình. Ông cũng xây dựng một đoạn quan trọng trên con đường đến Turin.

Trong thời kỳ này, ông đã có những đóng góp xuất sắc cho tác phẩm Description de l'Égypte, ngoài việc viết lời tựa. Song song đó, ông bắt đầu các thí nghiệm về sự truyền nhiệt. Kết luận của ông đã gây ra tranh cãi giữa các nhà toán học về một phương trình cố gắng mô tả nhiệt trong vật rắn.

Các nhà phê bình không ngăn cản ông và ông tiếp tục nghiên cứu lý thuyết của mình cho đến tháng 12 năm 1807 khi ông trình bày nó trước Viện Paris. Mặc dù một số nhà toán học quan trọng nhất đã bác bỏ nó ngay lập tức, chẳng hạn như Lagrange, Laplace, Legendre, Euler và Poisson, cùng một tổ chức sẽ thưởng cho ông cho cuốn hồi ký của ông bốn năm sau đó.

Những năm trước

Nhà toán học, người đã có được danh hiệu cao quý của nam tước trong thời kỳ trị vì của Napoléon, đã cố gắng sống sót sau khi sụp đổ. Ông phụ trách Văn phòng Thống kê sông Seine và cống hiến hết mình cho cuộc sống học tập ở Paris.

Năm 1817, ông trở thành thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học và năm 1822, ông được bầu làm Thư ký thường trực của viện. Năm đó, ông đã thành công trong việc xuất bản Lý thuyết Phân tích Nhiệt, bất chấp những lời chỉ trích mà nó đã nhận được vì bị cáo buộc là thiếu chặt chẽ về mặt toán học.

Sau đó, ông được nhận vào Học viện Văn học Pháp và Học viện Y khoa, nhờ những đóng góp của ông trong lĩnh vực Ai Cập học. Ông cũng được bầu làm thành viên nước ngoài của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển.

Ngày 16 tháng 5 năm 1830, ở tuổi 62, Joseph Fourier qua đời tại Paris, Pháp. Cái chết của ông được cho là do bệnh tim, mặc dù một số người tin rằng ông đã mắc một căn bệnh trong những năm sống ở Ai Cập. Ông đã không hoàn thành công việc của mình về giải phương trình, mặc dù năm sau đó, tiến bộ mà ông đã đạt được để chứng minh định lý của mình đã được công bố.

Ngoài việc đặt tên cho các công cụ toán học mà ông đã phát triển cùng với họ của mình, một bức tượng đồng đã được dựng lên ở quê hương ông vào năm 1849. Một tiểu hành tinh cũng mang tên ông, cũng như Đại học Grenoble.

Đóng góp

Bức tượng bán thân của Joseph Fourier trong Bảo tàng của Cung điện Giám mục cũ ở Grenoble. Nguồn: © Guillaume Piolle

Những đóng góp to lớn của Fourier tập trung trong lĩnh vực vật lý và toán học, nhưng ứng dụng của ông bao gồm nhiều ngành khoa học khác như thiên văn học, y học, khí hậu học, hải dương học, kỹ thuật và hóa học. Công việc của ông là điểm khởi đầu của chuỗi lượng giác và các hàm của các biến số thực.

Cụ thể, công thức của ông về lý thuyết nhiệt và các định luật toán học mà ông giải thích sự lan truyền của nó là nổi bật, góp phần vào nền tảng của nhiệt động lực học. Phương trình nhiệt là một phương trình vi phân mô tả cách phân bố nhiệt và nhiệt độ thay đổi như thế nào trong từng khu vực và trong một khoảng thời gian.

Ông cũng phát triển chuỗi Fourier, bao gồm sự phân hủy tín hiệu tuần hoàn dưới dạng các tín hiệu cơ bản hơn. Công cụ toán học này được ứng dụng trong các lĩnh vực như phân tích rung động, nén dữ liệu, âm học, xử lý hình ảnh và tín hiệu.

Một trong những đóng góp to lớn khác của ông là Biến đổi Fourier. Nó là một hàm toán học quan trọng trong các lĩnh vực như viễn thông, thống kê, quang học và vật lý. Chức năng này cho phép bạn chuyển đổi các tín hiệu có tính chất thời gian hoặc không gian, cũng như các tín hiệu chuyển động tuần hoàn.

Fourier cũng thực hiện nghiên cứu về khí tượng học, trong đó nổi bật là lý luận của ông về hiệu ứng nhà kính. Trong đó, ông cho rằng bức xạ giữa các vì sao đã gây ra phần lớn sức nóng của Trái đất và lần đầu tiên bầu khí quyển được coi như một phần tử cách nhiệt.

Những đóng góp của ông không thể không kể đến các bài báo khác nhau trong Ai Cập học và Lịch sử Khoa học. Không có gì ngạc nhiên khi ông là một trong số 72 nhà khoa học ghi danh ở tầng đầu tiên của tháp Eiffel.

Vở kịch

Trong số các công trình nổi bật nhất của nhà toán học Pháp là những công trình liên quan đến lĩnh vực lý thuyết nhiệt:

-Rapport sur les tontines (1821)

-Théorie analytique de la chaleur (1822)

-Remarques générales sur les tempéudes du global terrestrial et des espaces planétaires (1824)

-Analyse des équationsentiinées (1827)

-Mémoire sur la difference 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 Princecipe de l'analyse algébrique aux équations transcendantes (1827)

-Mémoire d'analyse sur le mouvement de la chaleur dans les fluides (1833).

Trích dẫn được phân bổ

- "Nghiên cứu sâu sắc về tự nhiên là nguồn khám phá toán học màu mỡ nhất."

- “Không thể có một ngôn ngữ phổ thông và đơn giản hơn, không có sai sót và khó hiểu hơn, và do đó có nhiều khả năng hơn để diễn đạt các mối quan hệ bất biến của các sự vật tự nhiên. Toán học dường như tạo thành một khoa của trí óc con người được định sẵn để bù đắp cho cuộc sống ngắn ngủi và sự không hoàn hảo của các giác quan ”.

- “Chúng tôi chưa biết nguyên nhân chính; nhưng chúng phải tuân theo những quy luật đơn giản và bất biến, có thể phát hiện ra bằng quan sát, nghiên cứu của chúng là đối tượng của triết học tự nhiên ”.

- “Nhiệt, giống như lực hấp dẫn, xuyên qua mọi chất trong vũ trụ, các tia của nó chiếm tất cả các phần của không gian. Mục tiêu của công việc của chúng tôi là thiết lập các định luật toán học mà phần tử này tuân theo. Lý thuyết nhiệt từ nay sẽ hình thành một trong những nhánh quan trọng nhất của vật lý đại cương ”.

- Toán học so sánh các hiện tượng đa dạng nhất và khám phá ra các phép loại suy bí mật kết hợp chúng.

Người giới thiệu

1. Joseph Fourier. (2019, ngày 1 tháng 11). Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí. Được khôi phục từ es.wikipedia.org
2. MCN Biografias.com. (sf) Fourier, Jean-Baptiste Joseph (1768-1827). Được khôi phục từ mcnbiografias.com
3. Những người đóng góp Wikipedia. (2019, ngày 17 tháng 12). Joseph Fourier. Trong Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí. Khôi phục từ en.wikipedia.org
4. Struik, DJ (2019, ngày 12 tháng 5). Joseph Fourier. Encyclopædia Britannica. Phục hồi từ britannica.com
5. Joseph Fourier. (2019, ngày 05 tháng 7). Wikiquote, Tổng hợp các cụm từ nổi tiếng. Được khôi phục từ es.wikiquote.org
6. O'Connor, JJ và Robertson, EF (nd). Jean Baptiste Joseph Fourier. Đã khôi phục từ st-andrews.ac.uk