Prezydent Akademii Nauk | |
---|---|
1795-1796 | |
Jean d'Arcet Pierre-Simon de Laplace | |
Senator |
Cesarska szlachta |
---|
Narodziny |
25 stycznia 1736 Turyn , Królestwo Sardynii |
---|---|
Śmierć |
10 kwietnia 1813 r. Paryż , Cesarstwo Francuskie |
Pogrzeb | Panteon |
Imię i nazwisko | Giuseppe Ludovico Lagrangia |
Narodowość | sardyński (1736-1802); francuski (1802-1813) |
Dom | Podgórski |
Trening |
Uniwersytet w Turynie Politechniki |
Zajęcia | Matematyk , astronom , fizyk , polityk |
Małżonkowie |
Vittoria Conti ( d ) Adelaide Le Monnier ( d ) |
Pracował dla | École normale supérieure (Paryż) |
---|---|
Obszary | Analiza , teoria liczb , mechanika analityczna ( d ) , mechanika nieba , rachunek różniczkowy . |
Członkiem |
Rosyjska Akademia Nauk Narodowa Akademia Nauk (Włochy) Sankt Petersburg Akademia Nauk Królewska Szwedzka Akademia Nauk Bawarska Akademia Nauk Królewska Pruska Akademia Nauk (1756) Akademia Nauk w Turynie (1757) Królewska Pruska Akademia Nauk (1759) Akademia Nauk (1787) Towarzystwo Królewskie (1790) Akademia Nauk (1790) Towarzystwo Królewskie w Edynburgu (1791) |
Mistrzowie | Giovanni Battista Beccaria , Leonhard Euler |
Kierownik | Giovanni Battista Beccaria |
Wpływem | Leonhard Euler |
Nagrody | Jego nazwisko znajduje się na Liście 72 nazwisk naukowców wpisanych na Wieży Eiffla . |
Lista przedmiotów noszących nazwisko Joseph-Louis Lagrange ( d ) |
Joseph Louis de Lagrange (po włosku Giuseppe Luigi Lagrangia lub też Giuseppe Ludovico De la Grange Tournier ), urodzony w Turynie w 1736 roku z francuskich rodziców potomków Kartezjusza i zmarły w Paryżu w1813, jest matematykiem , mechanikiem i astronomem , pochodzącym z Królestwa Sardynii i naturalizowanym Francuzem. W wieku trzydziestu lat wyjechał z Turynu i wyjechał do Berlina na dwadzieścia jeden lat. Następnie osiadł na ostatnie dwadzieścia sześć lat w Paryżu, gdzie w 1802 r. przyjął obywatelstwo francuskie.
Pan Lagrangia, ojciec matematyka, żeni się ze pospolitą Marią Teresą Gros, córką lekarza, która rodzi 25 stycznia 1736swojemu pierwszemu dziecku, ochrzczonemu Giuseppe Luigi. Jego ojciec, mimo swojej rangi, ma niewiele środków, zrujnowany przed większością swojego pierwszego dziecka przez pewne ryzykowne spekulacje. Giuseppe Luigi Lagrangia jest genialnym uczniem kolegium turyńskiego, jego wielką pasją są klasyczne litery i łacina. Filozof Cesare Beccaria uczył go fizyki, a Filippo Antonio Revelli (to) przejął geometrię. To oni wprowadzili go w studia naukowe. Studium Elements of Euklidesa jest jego wprowadzenie do matematyki, ale szybko ulega urokowi nowej nauki o rachunku. Kiedy miał siedemnaście lat, wydaje się być krótki artykuł na temat zastosowania algebry do optyka, ze względu na angielski matematyk astronom Edmond Halley (1656-1742), przyjaciel Newton , który inicjuje do radości z tego, co się wówczas o nazwie „Analiza ", w przeciwieństwie do "syntezy", jak nazywamy wtedy geometryczną metodę Euklidesa. W wieku osiemnastu lat Giuseppe Luigi czytał i asymilował Newtona, d'Alemberta , Bernoullego i Eulera , wszyscy jako samouk. W niecały rok jego badania zaczęły przynosić owoce: został utalentowanym matematykiem.
23 lipca 1754, mając zaledwie osiemnaście lat, młody Lagrangia wysłał krótkie wspomnienie do geodety Giulio Fagnano (1682-1776). Jego ambitnym pomysłem jest sformalizowanie rachunku nieskończenie małej za pomocą twierdzenia dwumianowego Newtona i jego analogii z kolejnymi pochodnymi iloczynu dwóch funkcji. Jednocześnie wysyła do Eulera list po łacinie, w którym opisuje swoją pracę, pierwszą z długiej i owocnej korespondencji z wielkim uczonym. Ale w sierpniu tego samego roku Lagrangia, który teraz podpisuje kontrakt z „Luigi De la Grange Tournier”, zdaje sobie sprawę, że jego wynik został już zademonstrowany przez Leibniza i Jeana Bernoulliego – co pogrąża go w wielkim niepokoju – ale wraca do pracy i po kilku miesiącach później przekazuje Fagnano i Eulerowi nowe wyniki uzyskane dla krzywej znanej jako tautochrona i kładzie podwaliny pod rachunek wariacyjny . Euler był tak entuzjastycznie nastawiony do tej nowej metody, że pogratulował swojemu młodemu koledze jego pracy i ogłosił, że jego zdaniem idee Lagrange'a stanowią szczyt doskonałości, ogólności i użyteczności. Najbardziej uderzające w odpowiedzi Eulera na Lagrange'a jest to, że od tego momentu traktuje on młodzieńca jako równorzędnego mu intelektualnie.
Kilka tygodni po odpowiedzi Eulera z dnia wrzesień 1755i chociaż Lagrange miał zaledwie dziewiętnaście lat, książę Sabaudii mianował go profesorem Akademii Królewskiej ds. teorii i praktyki artylerii w Turynie .
Euler hołubi pomysł sprowadzenia Lagrange'a do Berlina, ale Lagrange odmawia zaproszenia w maj 1756. Euler – przewodniczący Akademii Berlińskiej – posuwa się nawet do tego, że bez pytania o opinię mianuje go zagranicznym członkiem tej uczelni. W1757Lagrange podjął wraz z niektórymi ze swoich uczniów inicjatywę utworzenia Società Scientifica Privata Torinese , stowarzyszenia uczonego, które później przekształciło się w Akademię Nauk Turynu . Prawie wszystkie prace opublikowane przez Lagrange'a w Turynie pojawiają się we wspomnieniach Akademii, znanych pod nazwą Miscellanea Taurinensia , czasami w języku łacińskim, czasami w języku francuskim, kompilowania swoje pierwsze wyniki dotyczące stosowania rachunku wariacyjnego do mechanicznych problemów. (Rozprzestrzenianie dźwięk , wibruje struna , itd. )
Po ugruntowaniu swojej reputacji i prestiżu poprzez publikacje i korespondencję z największymi matematykami tamtych czasów, Lagrange postawił sobie za cel podbój Paryża. Zamierza rozwiązać problemy związane z Księżycem, postawione przez Akademię Paryską w 1762 roku1764jego praca została nagrodzona Grand Prix Académie des sciences de Paris . W tym samym roku Académie de Paris zaproponowała nową nagrodę, tym razem pytając, czy nieprawidłowości czterech znanych satelitów Jowisza wynikały z ich wzajemnego przyciągania. Po raz kolejny zdobył Oscara.
Wracając z Francji wiosną 1764 r., Lagrange odwiedził Voltaire'a na wygnaniu w Ferney i powiedział o nim: „Postać, która zasługuje na to, by ją poznać” . Po powrocie do rodzinnego miasta może sprawdzić, czy sąd nie robi nic, aby poprawić jego sytuację materialną, pomimo obietnic, które są równie służalcze, co powtarzane. W wieku trzydziestu lat nadal mieszka z rodzicami, bez perspektyw na zmianę. Jesienią 1765 r. d'Alembert zachęcił go do przyjęcia stanowiska w Berlinie, odmówił zaproszenia „dopóki pan Euler tam był ” . W 1766 r. Euler przyjął zaproszenie Katarzyny II z Rosji do przybycia i wzmocnienia prestiżu nowej Akademii Nauk w Petersburgu , a sam Fryderyk II przedstawił mu ciekawą propozycję, z następującymi słowami: „Moim pragnieniem jest, aby największy król Europy może zaliczyć do swojego Dworu największego matematyka Europy” . Zaproponował mu stanowisko dyrektora sekcji matematyki Królewskiej Pruskiej Akademii Nauk, zwolnionej przez Eulera. Król Sardynii wyraża mu swoje niezadowolenie, ale Lagrange na zawsze opuszcza ojczyznę21 sierpnia 1766 i obiera drogę do nowego życia.
Szczególnie owocne były pierwsze dziesięć lat Lagrange'a w Berlinie, kolejne lata były naznaczone osobistymi tragediami. Wwrzesień 1767Lagrange poślubia jedną ze swoich kuzynek Vittorię Conti, którą zna od dzieciństwa. W liście do d'Alembert opisuje ją jako kobietę pracowitą i "bezpretensjonalną" - co było niewątpliwie cnotą w jego oczach - w tym samym liście deklaruje, że nie zamierza "mieć dzieci". Z powodu problemów zdrowotnych w 1770 wycofał się z dwuletnich konkursów Académie de Paris.
Lagrange napisał w liście do d'Alemberta: „Jestem w stanie przedstawić kompletną teorię zmienności elementów planet w wyniku ich wzajemnego oddziaływania” , ostrzegając go, że może nie mieć czasu na wykonanie wszystkich obliczeń. Prace prezentowane są Akademii Paryskiej, a d'Alembert może mu ogłosić, że25 marca 1772, że wygrał nagrodę ( 5000 funtów ) remisując z Eulerem. Lagrange kontynuował swoje badania nad problemami mechaniki niebieskiej przedstawionymi przez Akademię Paryską, ale wSierpień 1773ogłosił, że nie będzie już brał udziału w nagrodach. Condorcet , za namową d'Alemberta, nalegał, aby kontynuował. Nagrodę ponownie zdobył z pracą dyplomową o „świeckim akceleracji” Księżyca. Ostatni udział Lagrange'a w nagrodzie Akademii to traktat o zakłóceniach wywieranych przez wszystkie ciała niebieskie na trajektorii komet. W ten sposób po raz ostatni wygrał nagrodę ( £ 4000 ) z 1780 roku.
W tym czasie Lagrange kontynuował swoje badania nad mechaniką nieba i opublikował szereg prac, głównie w Memoirs of the Berlin Academy, jak wymagał tego jego kontrakt. Wiele z tych rozpraw radzić sobie z problemami stabilności i zaburzeń , takich jak pytanie o świeckiego ruchu z węzłów od An orbicie , że od spadku nachylenia na ekliptyce , że od zmian ekscentryczności i peryhelium . Całość kulminuje w kilkutomowym traktacie ogólnym, opublikowanym w latach 1785 i 1786 pod tytułami Teoria świeckich zmian pierwiastków planet i Teoria zmian okresowych ruchów planet .
Większość jego współczesnych stara się rozwiązywać praktyczne problemy, podczas gdy dla Lagrange'a jest to kwestia uprawiania fizyki matematycznej, to znaczy rozwijania technik matematycznych mających zastosowanie w fizyce. Jeśli problem nie przemawia do niego z matematycznego punktu widzenia, uważa go za nieistotny i odmawia pracy nad nim. W ciągu pierwszych dziesięciu lat spędzonych w Berlinie osiągnął ważne wyniki z teorii liczb i algebry. W 1770 r. podejmuje badania nad teorią równań, które pozwolą mu osiągnąć jeden z najciekawszych wyników, tym razem w dziedzinie algebry, co uczyni go prekursorem idei, które rozwiną się w stuleciu po norweskim Nielsie Henrik Abel (1802-1829) i Évariste Galois (1811-1832). To od Lagrange'a zależy, czy udało się udowodnić twierdzenie Wilsona , znaleźć rozwiązanie problemu postawionego przez Fermata – oczywiście innego niż słynne twierdzenie, na którego wykazanie będzie trzeba czekać ponad 350 lat – aby udowodnić, że dowolną liczbę naturalną można zapisać jako sumę kwadratów czterech liczb naturalnych (wliczając zero). W 1775 r. zademonstrował swoją inwencję inaugurując badania nad tak zwanymi dziś formami kwadratowymi i wykazał, że każdą formę kwadratową można przekształcić w formę zredukowaną. Zajmuje się również czynnie równaniami różniczkowymi cząstkowymi, które pojawiają się w kontekście problemów mechaniki płynów, aw szczególności problemów propagacji dźwięku. Podczas pobytu w Berlinie opublikował ponad 80 wspomnień .
Od 1776 roku nagromadziły się chmury, Lagrange okresowo cierpiał na problemy zdrowotne, które pogłębiły się od 1778 roku. Jego żona zachorowała i chorowała przez kilka lat, do tego stopnia, że w 1779 roku przerwał badania, aby móc poświęcić mu cały swój czas. Oddaje się ciałem i duszą opiece żony, ale nic nie pomaga iSierpień 1783, Vittoria umiera. Jego śmierć pogrąża go w głębokiej depresji, która na kilka lat trzyma go z dala od badań, przestaje pisać i publikować. Sytuacja Lagrange'a w Berlinie pogarsza się, gdy stary król Fryderyk II zachoruje i umiera wSierpień 1786. Jego następca Fryderyk Wilhelm II był wrogiem Oświecenia, a rosnące wpływy Johanna Christopha von Wöllnera sprawiły, że jego pozycja w Berlinie była niewygodna. Otrzymuje wiele ofert pracy z Włoch i Francji. Pożądany matematyk zachowuje ofertę - która nie obejmuje nauczania - z Paryskiej Akademii Nauk i wyjeżdża na stałe z Berlina18 maja 1787.
29 lipca 1787, Lagrange jest nazywany „rezydentem weteranem” Akademii Paryskiej i interesuje się nową nauką, chemią, dzięki Antoine'owi Lavoisierowi, który zostaje jednym z jego najlepszych przyjaciół. W1788opublikował swoją Mechanika analityczna , kompilację prac, nad którą pracował od zawsze i która jest zwieńczeniem jego pracy w mechanice i analizie , co czyni ją sztandarowym elementem jego pracy. Jego praca w mechanice analitycznej przyjmuje za punkt wyjścia drugie prawo Newtona . W 1792 r. małżeństwo z córką astronoma Le Monniera rozwiało jego powracającą melancholię i ponownie wciągnęło go w badania. Revolution utrzymuje niejednoznaczne relacje z nauki. Promuje ambitne projekty edukacyjne, ale nieufnie podchodzi do instytucji odziedziczonych po Ancien Regime , takich jak uniwersytety i akademie. Lagrange nie przestaje pracować dla rządu rewolucyjnego, pomimo prześladowań niektórych naukowców. Nie martwił się podczas rewolucji francuskiej, a swój geniusz zawdzięcza ucieczce od represyjnych środków wymierzonych w cudzoziemców. Na interwencję Lavoisiera u zastępcy Josepha Lakanala , specjalne dekrety Komitetu Bezpieczeństwa Publicznego pozwalają mu na dalsze pełnienie swoich funkcji.
Uczestniczy, od 1791do Komisji Miar i Wag ; jest zatem jednym z ojców systemu metrycznego , definicji kilograma i dziesiętnego podziału jednostek, które Konwencja sformalizuje ustawą z 18 roku germinalnego III (7 kwietnia 1795). W1793, Akademia Nauk zostaje zlikwidowana, a on jest zapraszany jako obcokrajowiec do opuszczenia terytorium, gdy komisja bezpieczeństwa publicznego zrekrutuje go jako specjalistę w ruchu pocisków. Rok później jego kolega i przyjaciel Lavoisier został stracony, ofiara Terroru . To wydarzenie bardzo go wzrusza i mówi o tym: „Chwilę zajęło mu odcięcie głowy, a stulecie nie wystarczy, by zrobić tak dobrze wykonaną” .
Lagrange aktywnie uczestniczy w nowych placówkach edukacyjnych z Condorcetem, co jest wielką inspiracją dla ambitnej reformy edukacyjnej. W III roku (pod koniec 1794 r.) powstała Szkoła Normalna, która została otwarta wStyczeń 1795gdzie został mianowany profesorem matematyki w tym samym czasie co Laplace , Monge trzymając krzesło z geometrii wykreślnej, dyscypliną, którą założył. Lagrange nie lubi uczyć, ale nie można uciec przed władczymi rozkazami Rewolucji. Upadek Robespierre'a i koniec Terroru kilka miesięcy wcześniej stopniowo normalizowały sytuację i pozwoliły Lagrange'owi jedynie uczyć20 stycznia 1795 rdo 19 maja tego samego roku. 21 grudnia 1794Zainaugurowano Centralną Szkołę Robót Publicznych , w której pełnił ważną rolę jako przewodniczący jej pierwszej Rady i profesor analiz. Znowu jego słaby głos i włoski akcent czynią z niego niedocenianego przez uczniów nauczyciela. Jego teoria funkcji pojawia się w Annales de l'École polytechnique w formie traktatu Théorie des functions analytiques , w dwóch tomach (w latach 1797 i 1813) oraz w jego wykładach publikowanych pod tytułem Leçons sur le calcul des functions , w 1801 i 1806. Ostatnie lata Lagrange'a zbiegają się z ekspansją cesarstwa napoleońskiego, kres jego życia wraz z upadkiem cesarza. Bieg jego życia dobiega końca, gdy gorączkowo pracuje nad drugim wydaniem swojej Mechaniki analitycznej , której pierwszy tom ukazał się w 1811 roku. Na początku 1813 roku przeszedł kilka kryzysów żołądkowych i zadbał o siebie. 2 kwietnia 1813, zgadza się na wizytę u lekarza, ale przyjmuje tylko nieszkodliwe leki. Zmarł w Paryżu w wieku 77 lat .
Założyciel rachunku wariacji , z Euler , a teoria form kwadratowych , to pokazuje Twierdzenie Wilsona na bodźce i przypuszczeń o Bachet : dowolny dodatnia jest sumą czterech kwadratów . Jesteśmy mu winni szczególny przypadek twierdzenia, któremu nadamy nazwę w teorii grup , inny o ułamkach ciągłych i równaniu różniczkowym Lagrange'a .
W fizyce, określając zasadę najmniejszego działania , z obliczeniem wariacji, w kierunku1756wynajduje funkcję Lagrange'a , która weryfikuje równania Lagrange'a , a następnie rozwija mechanikę analityczną , w kierunku1788, dla których wprowadził mnożniki Lagrange'a . Podejmuje również ważne badania nad problemem trzech ciał w astronomii , jednym z jego wyników jest identyfikacja punktów uwolnienia (znanych jako punkty Lagrange'a ) (1772).
Opracował system metryczny z Lavoisierem podczas rewolucji . Jest członkiem-założycielem Bureau des longitudes (1795) z m.in. Laplace'em i Cassini . Uczestniczył w nauczaniu matematyki w Szkole Normalnej III roku pod kierunkiem Josepha Lakanala ze Szkoły Politechnicznej (od1795) z Monge i Fourcroy . Był także założycielem Akademii Nauk w Turynie (1758).
W mechanice płynów wprowadził pojęcie potencjału prędkości przez1781, znacznie wyprzedzając swój czas. Pokazuje, że potencjał prędkości istnieje dla każdego rzeczywistego przepływu płynu, dla którego wypadkowa sił wywodzi się z potencjału. W tym samym pamiętniku z 1781 r. wprowadził dodatkowo dwa podstawowe pojęcia: pojęcie funkcji prądu dla płynu nieściśliwego oraz obliczenie prędkości małej fali w płytkim kanale. Z perspektywy czasu książka ta stanowi decydujący krok w rozwoju współczesnej mechaniki płynów.
Lagrange pracował również w dziedzinie teorii prawdopodobieństwa .
Jest on, wraz z Fabre d'Églantine , jednym z propagatorów rewolucyjnego kalendarza , w którym widzi instrument polityczny w służbie młodej republiki.
Na dworze Fryderyka II (Króla Prus) Lagrange jest osobą miłą i uprzejmą wobec wszystkich, która nie przestaje uczęszczać na przyjęcia, bale i koncerty oferowane przez władcę. Fryderyk II bardzo szanuje Lagrange'a i widuje go regularnie. Nazywa go swoim „cichym filozofem” ze względu na jego flegmatyczny i pokojowy charakter. Uważny wyznawca uporządkowanej i metodycznej rutyny zachęca Lagrange'a do zorganizowania swojego życia według własnych zasad, a ten postanawia dokładnie obliczyć, ile godzin dziennie może przepracować, nie wyczerpując się. Nigdy nie kładzie się spać, zanim nie zdecyduje, co będzie pracować następnego dnia, i nie podejmuje niczego bez wcześniejszego dokładnego przestudiowania tego, jak się do tego zabierze. Lagrange jest równie oszczędny, co metodyczny, wino swojej ojczyzny zastępuje piwem berlińskim, które uważa za lepsze dla zdrowia. Ma dietę prawie wegetariańską i spożywa dużo zup. Pije herbaty ziołowe z olejkami eterycznymi, które jego zdaniem pomagają mu zachować zdrowie. W swoim życiu przeszedł prawie trzydzieści upustów, bo jest przekonany, że taki melancholia jak on kumuluje nastroje predysponujące go do żylaków i hemoroidów. Poświęcił się także studiowaniu różnych leków, jadów i roślin, okazując o własne zdrowie taką samą troskę, jak o życie codzienne. Pod koniec życia cieszy się towarzystwem bliskich przyjaciół i dowcipnych kobiet. Często powtarza, że jego głównym źródłem szczęścia jest jego oddana żona, że jest dla niego jedynym powodem do kochania życia i że z góry żałuje, że z niego wychodzi.
Postać | Ozdobić herbem |
Broń hrabiego Lagrange'a i Imperium
Piasek, z wydrążonym ze złota trójkątem równobocznym, zwieńczony srebrnym księżycem, szczera ćwiartka Senatu. Dla malowań : odcień czerni, złota, lazuru i srebra |
: dokument używany jako źródło tego artykułu.