Henri Poincaré - francuski matematyk, mechanik, fizyk. Biografia, wkład w naukę, dzieła i nagrody

Wybitny francuski naukowiec Poincaré Henri był człowiekiem, który wyprzedził swój czas. Jest autorem 11 tomów najpoważniejszych badań, które dotyczyły prawie wszystkich dziedzin matematyki. W swoich badaniach naukowiec wyjaśnił podstawy teoretyczne, które są nadal wykorzystywane w badaniach naukowych. Dziś patrzymy na biografię francuskiego matematyka i krótko zapoznajemy się z jego osiągnięciami.

Dzieciństwo

Henri Poincaré urodził się 29 kwietnia 1854 r. We Francji, w miasteczku Cité Ducale niedaleko Nancy. Jego ojciec, Leon Poincare, był lekarzem i wykładowcą na Wydziale Lekarskim. Matka, Eugenie Lanois, była gospodynią domową i dużo czasu poświęcała dzieciom. Henri miał siostrę, Alinę. Od wczesnego dzieciństwa chłopiec cierpiał z powodu rozproszenia uwagi. Przez całe życie Henri towarzyszył temu problemowi. Jednak kiedy dojrzał, stało się jasne, że roztargnienie świadczy o jego niesamowitej zdolności do zanurzania się w swoich własnych myślach, do refleksji i analizy.

We wczesnym dzieciństwie Poincare cierpiało na błonicę. Z powodu powikłań choroby nie mógł nawet chodzić ani rozmawiać przez kilka miesięcy. W tym trudnym okresie nauczył się zwracać większą uwagę na dźwięki. Z biegiem lat funkcja ta spowodowała, że ​​dźwięki przyszłego naukowca zaczęły kojarzyć się z pewnymi kolorami. Dla wielu osób zdolność tę obserwuje się w dzieciństwie, ale osiąga dojrzałość. W Poincaré została zachowana do końca życia.

Edukacja domowa

Stopniowo chłopiec wyzdrowiał, zaczął mówić i chodzić, ale jego fizyczna słabość go nie opuściła. Z powodu swojej choroby stał się nieśmiały i nieśmiały. Pierwsze wykształcenie zdobył w domu dzięki A. Ginzelinowi, najbardziej wykształconemu człowiekowi w tamtych czasach. Bez względu na to, jaką naukę zrobili, Henri rzadko robił notatki i dobrze myślał. Nie musiał być zmuszany do odrabiania zadań domowych i pobierania dodatkowych informacji. Lekcje Ginzelina z Henri wyglądały jak rozmowa między dorosłym a dzieckiem o wszystkim. Badania te przyczyniły się do większego rozwoju pamięci słuchowej w Poincare. Bolesny, bojaźliwy chłopiec szybko stał się człowiekiem wykształconym i erudytym o indywidualnym sposobie myślenia. Nawiasem mówiąc, niechęć Henri do listu została zachowana na całe życie.

Szkoła

Chłopiec był tak rozwinięty, że natychmiast zabrano go do drugiej klasy w Liceum Nancy. W tym czasie klasy były brane pod uwagę od 10 do 1, dlatego też, aby mówić bardziej poprawnie, Henri wstąpił do 9 klasy. Nauczyciele Lyceum byli z niego bardzo dumni. Łatwo radził sobie z matematycznymi problemami i pisał ciekawe eseje. Pomimo faktu, że nauczyciel matematyki zauważył wielki potencjał w Poincaré, jako uczeń, był bardziej skłonny do przedmiotów humanitarnych. W końcu Henry przeniósł się do działu pomocy humanitarnej.

W czerwcu 1870 roku rozpoczęły się militarne konfrontacje między Francją i Prusami, co przyniosło Francuzom wiele smutku i rozczarowania. W tych czasach ojciec Henri był w mieście głównym lekarzem. Syn pomógł mu w pracy z rannymi żołnierzami. Był asystentem w ambulatorium i osobistym sekretarzem Leona Poincarego.

Wydarzenia tej strasznej wojny rozwinęły się bardzo szybko i wywołały szok szesnastoletniej młodzieży. Przyszły naukowiec zaprezentował swoje doświadczenia w rozprawie "Jak może powstać naród?", Napisany po ukończeniu szkoły średniej.

Szkolnictwo wyższe

W 1871 Poincare Henri zdał egzamin wstępny na stopień licencjata literatury z oceną "dobry". Miał możliwość wstąpienia na Wydział Filologiczny, ale po trzech miesiącach młody człowiek zdał egzaminy na Wydziale Nauk Przyrodniczych. Niemal nie zdał egzaminu z matematyki z powodu swojej roztargnienia. Henri spóźnił się na niego i, zdezorientowany, zaczął mówić materiał, który nie dotyczył postawionego mu pytania. Facet zareagował porażką, ponieważ wiedzieli, że jest w stanie więcej. Henri został przyjęty na egzamin ustny, w którym pokazał się w całej okazałości. W rezultacie Poincaré otrzymał tytuł licencjata z nauk ścisłych. Podczas studiów w elementarnej klasie matematyki dodatkowo studiował literaturę i niejednokrotnie zdobył pierwsze miejsca w konkursach matematycznych.

Politechniki i szkoły górnicze

Jesienią 1873 Henri został studentem Politechniki. Początkowo był jednym z najlepszych studentów, ale wkrótce stracił swoją pozycję. Powodem tego było kilka rzeczy, których młody naukowiec po prostu nie mógł brać na poważnie. Wśród nich były rysowanie, rysowanie, a także sztuka wojskowa. W związku z tym Poincare ukończył szkołę nie osiągając najlepszych wyników. Później wstąpił do Szkoły Górniczej, która w tym czasie była uważana za bardzo prestiżową instytucję edukacyjną. Tutaj Henry zajmował się badaniami krystalograficznymi.

W 1879 roku młody naukowiec obronił swoją rozprawę doktorską w szkole górniczej, która podobała się profesor Sorbonne G. Darboux. Ten ostatni argumentował, że w jednej z prac Poincaré mógł umieścić tyle materiałów i pomysłów, ile wystarczyłoby na kilka dobrych rozpraw.

W kwietniu 1879 roku Poincare rozpoczął pracę jako inżynier w kopalni. Kiedy w jednej z kopalni doszło do wybuchu, w wyniku którego zginęli ludzie, Henri nie bał się zejść na miejsce eksplozji, aby zbadać przyczyny i wymiary tragedii. Po obronie swojej pracy naukowej rozpoczął naukę analiza matematyczna w Kanie.

Życie rodzinne

Pomimo nieskończonej miłości do nauki, Poincare znalazł czas dla rodziny. W 1881 roku ożenił się z Louise Polen d'Andecy. Ślub był dość bujny i odbył się w Paryżu. W 1887 r. Urodziła się długo wyczekiwana pierworodna, dziewczyna o imieniu Jeanne. Dwa lata później jego żona urodziła drugą dziewczynę, Yvonne, a rok później trzecią, Henriettę. Dwa lata po urodzeniu trzeciej córki, para Poincarego miała syna, który nazywał się Lyon.

Życie rodzinne francuskiej matematyki było pełne miłości i pokoju. "Gigantyczne dzieło myśli", które naukowiec zrobił na swojej twórczej ścieżce, zawdzięcza wiele swojej żonie. Zawsze utrzymywała sprzyjającą atmosferę w rodzinie.

Matematyczna zasługa

Seria notatek na temat funkcji Fuchsiana, napisana przez Poincaré dla francuskiego magazynu Compres Rendus, przyciągnęła uwagę wybitnych matematyków (głównie Weierstrassa i Kowalewskiej) i wzbudziła prawdziwe zainteresowanie społeczności naukowej. Pięć bardziej interesujących artykułów na ten sam temat poszło w ślady.

W końcu odkrył funkcje automorficzne, matematyk otrzymał pozycję pedagogiczną na Uniwersytecie Paryskim. Po dwudziestu siedmiu latach życia Poincaré przeniósł się do francuskiej stolicy, zajmuje się rodziną, nauczaniem i współpracuje z młodymi matematykami, Emile Picardem i Paulem Appel. Profesor Hermith zostaje mentorem trójki nowych naukowców.

Wkrótce w Paryżu dzieło Henri Poincaré zostaje opublikowane pod tytułem "O krzywych zdefiniowanych przez równania różniczkowe", które składa się z czterech części. Wcześniej metoda ta pozostawała w środowisku naukowym bez uwagi. Naukowiec w tym traktacie określa teorię stabilności równań różniczkowych pod względem małych parametrów i warunków początkowych. W 1886 roku bohater naszej rozmowy kieruje działem fizyki matematycznej i teorii prawdopodobieństwa. A w wieku 33 lat wchodzi w szeregi Francuskiej Akademii Nauk.

Naukowiec poprowadził go do topologii. Wprowadził pojęcia takie jak numer Betty i podstawowa grupa do nauki, udowodnił formułę Eulera-Poincaré i sformułował ogólne pojęcie wymiaru. Francuski matematyk dokonał wielu odkryć w geometrii różniczkowej, topologii algebraicznej, teorii prawdopodobieństwa i wielu innych dziedzinach matematyki. Naukowiec odkrył związek między modelem komformalno-euklidesowym a problemami teorii funkcji złożonej zmiennej. Było to jedno z pierwszych poważnych zastosowań geometrii Łobaczewskiego. Z tego powodu model euklidesowy jest często nazywany "modelem Poincarego - przestrzeń Lobachevsky'ego". Ponadto, Poincaré jest autorem Zasada Dirichleta.

Niebiańska mechanika

Od młodych gwoździ Poincare interesowało się gwiazdami i prawami, według których ciała niebieskie poruszają swoje ciała. W 1889 r. Jego traktat "luminarze wyznaczonych granic nigdy nie przekroczą". Praca otrzymała nagrodę na międzynarodowym konkursie. Nieco później naukowiec napisał trzytomowe dzieło "Nowe metody mechaniki nieba". Ponadto opublikował wiele znaczących prac dotyczących stabilności ruchu i figur równowagi obracającego się płynu grawitacyjnego. Naukowiec stworzył także metodę integralnych niezmienników i wiele więcej. Od 1896 roku mechanika niebieska wkroczyła jeszcze bardziej w jego życie: Poincare został szefem działu mechaniki niebieskiej na Sorbonie University.

Fizyka

Wpływ francuskiego naukowca na fizykę był również ogromny. Pomimo faktu, że Poincaré i Einstein używają różnych stopni popularności, Poincaré długo przed tym, jak Einstein ujawnił w swoich artykułach podstawy takiej koncepcji, jak teoria względności. Najważniejszym z takich artykułów była praca "Czas mierzenia". Jednak naukowiec bardzo lubił pracować ze studentami. Czytał dość długi kurs z fizyki, który został później opublikowany jako dwunastodźwiękowa książka. W swoich badaniach poruszył wszystkie istotne kwestie i zaproponował własne podejście do rozwiązania. Fizyk i matematyk Poincaré przewidział wiele wniosków innych naukowców, którzy żyli później.

W 1902 r. Ukazało się dzieło Henri Poincaré o nauce, zatytułowane "Nauka i hipotezy". Ona spowodowała ogromny oddźwięk w społeczności naukowej. Dwa lata później, dając wykład w Ameryce, Poincaré tworzy prawdziwą sensację. W opublikowanym w 1905 roku artykule "Notatki Akademii Nauk" udowodnił niezmienniczość równań Maxwella w odniesieniu do transformacji Lorentza. M. Born uważał, że teoria względności nie jest zasługą konkretnego naukowca. Jest to wynikiem zbiorowej pracy błyskotliwych umysłów z całego świata. Z pewnością są to Henri Poincaré.

Hipoteza Poincarego

Francuski matematyk i fizyk przedstawił wiele interesujących hipotez podczas swojej pracy. Jedna z nich została po prostu nazwana Hipotezą Poincarego. Twierdziła, że ​​dowolny trójwymiarowy, po prostu połączony kompaktowy kolektor jest nieskończenie homeomorficzny dla trójwymiarowej sfery. Amerykański naukowiec Markus Du Sotoy z Oksfordu uznał tę hipotezę za główny problem zarówno matematyki, jak i fizyki. Nazwał ją próbą zrozumienia, jakie formy może przyjąć wszechświat. Ostatecznie hipotezy francuskiego naukowca znalazły się na liście Siedmiu Problemów Tysiąclecia. Aby rozwiązać każdy z tych problemów, Instytut Claya przyznał nagrodę w wysokości 1 miliona USD.

Przez długi czas domniemanie Poincarego sformułowane w 1904 r. Nie było przedmiotem szczególnej uwagi. Pierwsze zainteresowanie tą rezolucją wyraził Henry Whitehead. Naukowiec ogłosił nawet swoje zeznania, ale okazało się to nieprawidłowe. Od tego czasu wielu próbowało udowodnić hipotezę, szczególnie w latach 60. ubiegłego wieku. Ogromna ilość dowodów została odrzucona.

W 2004 r. Rosyjski naukowiec Grigori Perelman udowodnił domysły Poincarego. W tym celu otrzymał nagrodę International Medal Fields. W 2010 r. Instytut Clay przyznał rosyjskiemu naukowcowi obiecaną nagrodę, ale Perelman odmówił.

Amerykański matematyk Hamilton również pracował nad dowodem, ale nie dokończył pracy. W 2011 roku Perelman nalegał, aby nagrodę Clay Institute przyznano Hamiltonowi, ponieważ to on stworzył teorię matematyczną, którą Perelman częściowo wykorzystał w swoim dowodzie.

Nagrody i tytuły

Merit Poincare Henri, którego biografia była tematem naszej dzisiejszej rozmowy, niejednokrotnie oceniana pod kątem godności. Był właścicielem takich nagród:

• Poisele (w 1885 r.).
• Król Szwecji (w 1889 r.).
• Jean Reynaud (Paris Academy of Sciences, 1896).
• Boya (Węgierska Akademia Nauk, 1905).

Naukowiec otrzymał także medale Londyńskiego Towarzystwa Astronomicznego, Royal Society of London i wielu innych. Towarzystwa naukowe Wielkiej Brytanii, Francji i Rosji uważały za honor członkostwa Poincarego w swoich szeregach.

17 lipca 1912 r. Zmarł wielki naukowiec. W tym czasie miał tylko 58 lat. Poincaré został pochowany na cmentarzu Montparnasse w rodzinnej krypcie. Na jego cześć nazwano asteroidę, jeden z księżycowych kraterów, paryski Instytut Matematyki, paryską ulicę i wiele matematycznych terminów.

Wniosek

Dzisiaj spotkaliśmy się z życiem i pracą wybitnego francuskiego naukowca. Dzięki wiedzy, którą Poincare kładł od dzieciństwa, nie tylko pokonał poważne dolegliwości, ale także osiągnął fenomenalny sukces w nauce. Sam ten fakt zasługuje na szacunek.