约瑟夫·傅里叶

✍ dations ◷ 2025-05-18 22:45:03 #1768年出生,1830年逝世,法国物理学家,法国数学家,法兰西学院院士,法兰西科学院院士,英国皇家学会院士,巴黎高等师范学院校友,法国荣誉军团勋章持有人,约讷

让·巴普蒂斯·约瑟夫·傅里叶男爵(法语:Jean Baptiste Joseph Fourier,1768年3月21日-1830年5月16日),法国数学家、物理学家,提出傅里叶级数,并将其应用于热传导理论与振动理论,傅里叶变换也以他命名。他被归功为温室效应的发现者。

约瑟夫·傅里叶于1768年3月21日在法国约讷省欧塞尔出生。幼年时父母双亡,所以很小便被送入天主教本笃会接受教育,之后考入巴黎高等师范学校,毕业后在军队中教授数学。1795年他到巴黎高等师范学校教书,之后又任聘为巴黎综合理工学院教授。

1798年他跟随拿破仑东征,被任命为下埃及的总督。由于英国舰队对法国人进行了封锁,所以他受命在当地生产军火为远征部队提供军火。这个时期,他向开罗埃及学院(英语:Institut d'Égypte)递交了几篇有关数学的论文。1801年,拿破仑远征军队失败后,他便被任命为伊泽尔省长官。1809年被封为男爵。1816年他回到巴黎,六年后他当选了科学院的秘书,并发表了《热的分析理论》一文,此文是建立在牛顿的热传导理论的速率和温度差成正比的基础上。

1830年5月16日他病逝于巴黎,1831年他的遗稿被整理出版成书。

1822年傅里叶提出了他在热流上的作品:《热的解析理论》(Théorie analytique de la chaleur)。他的推理的基础是牛顿冷却定律,即两相邻分子的热流和它们之间非常小的温度差成正比。56年后,于1878年,这本书被Freeman翻译与校正成英文版本。让·加斯东·达布又将这本书加以编辑校对,于1888年重新以法文出版。

这本著作有三个重要贡献,一个是纯粹的数学,另两个实质上是物理。在数学中,傅里叶声明,一个变量的任意函数,不论是否连续或不连续,都可展开为正弦函数的级数,而这正弦函数的参数为变量的倍数。虽然这个结果是不正确的,傅里叶正确地察觉,有些不连续函数是无穷级数的总和。这察觉是一个重大数学突破。约瑟夫·拉格朗日曾给予了这个(错误的)定理一些特别的例子,并暗示这是一般的方法,但他没有继续跟踪这题目。约翰·狄利克雷最先给出,在有限制条件下,对于这结果满意的示范。

这本书的其中一个物理贡献为:方程两边必须具有相同量纲的概念,意即当方程两边的量纲匹配时,方程才会正确。因此傅里叶在量纲分析有重要贡献。另外一个则是傅里叶提出有关于热能传导扩散的偏微分方程。在现代每位学习数学物理的学生都会学到此方程。

傅里叶关于确定方程的著作并未完成,克劳德-路易·纳维将这著作加以编辑,并且在1831年出版。在这著作里面有许多原创的研究。弗朗索瓦·布丹(英语:François Budan de Boislaurent)于1807年和1811年发表的布丹定理(英语:Budan's theorem)并没有给出令人满意的示范,这定理后来是以傅里叶为命名。傅里叶的证明与通常在教科书里给出的一模一样。1829年,雅克·施图姆给出这问题的最终解答。

1820年,傅里叶计算出,一个物体,如果有地球那样的大小,以及到太阳的距离和地球一样,如果只考虑太阳辐射的加热效应,那这物体应该比地球实际的温度更冷。他试图寻找其它热源。虽然傅里叶最终建议,星际辐射或许占了其它热源的一大部分,但他也考虑到另一种可能性:地球大气层可能是一种隔热体。这种看法被广泛公认为是有关现在广为人知的“温室效应”第一次被提出。

傅里叶在他的文章提到了奥拉斯-贝内迪克特·德索叙尔的实验。在一个瓶子内部,黏贴满了黑色软木,在软木间,德索叙尔平摆置入几片透明的玻璃,在玻璃与玻璃之间有用来隔热的空气。正午的阳光可以从透明玻璃的顶部射入。这个装置内部的温度变得更高。傅里叶认为在大气中的气体可形成稳定的隔热气,如同玻璃之间的空气。这结论可能导致后来使用温室效应明指决定大气温度的过程。傅里叶指出,在实际决定温度的机制里,会存在大气对流因素,但在德索叙尔的实验装置里不会出现对流。

相关

  • 打火机打火机,是一种工具,它可以生出火焰,有燃烧式的和电流式的两种。在大部分地区,它取代了过去的钻木取火、打火石、火折子、火柴等取火方式,成为现代社会的取火象征。燃烧式的打火机
  • 酒精灯酒精灯是化学实验时常用到的一种加热仪器,它通过燃烧灯内的酒精为其它化学反应提供所需要的热量,加热温度可以达到400-500°C。酒精因为毛细现象到达灯芯顶端,蒸发为酒精蒸气,经
  • SAR 11远洋杆菌属(Pelagibacter),目前仅包括遍在远洋杆菌(P. ubique)一个种,可能是地球上数量最多的细菌(估算数量级有1028)。早在1990年,就已在马尾藻海中得到属于α-变形菌的rRNA序列,此后
  • 仁爱路仁爱路为台北市的重要干道之一。仁爱路为东西向道路,共有四段,仁爱敦南圆环以西属西向单行道,以东则为双向道,仁爱圆环以西的西向单行道与南边的信义路东向单行道构成一个互补的
  • 花呢格纹花呢格纹是一种由数种色彩不同的直、横条纹交错构成的花样。花呢格布最早都是由羊毛织成的,但今日也有许多纺织厂以不同材质织造。花呢格纹在苏格兰的历史上源远流长;传统苏格
  • 呆小症先天性碘缺乏症候群(又称矮呆病、克汀病、呆小病)是指因产妇对碘的摄取不足,使得婴儿先天性缺乏甲状腺激素(先天性甲状腺机能低下症),而导致严重阻碍身心发展的一种症状。一般通过
  • 阿伊努人阿伊努族,是俄罗斯库页岛、堪察加半岛、千岛群岛和黑龙江下游的少数民族,可分为六个分支。虽根据2010年人口普查,俄罗斯只有100个阿伊努人,但一般相信俄罗斯国内有约1000个阿伊
  • 冯跋北燕文成帝冯跋(4世纪?-430年),十六国时期北燕君主,字文起,小名乞直伐,是胡化的汉族人,长乐信都(今河北省衡水市冀州区)人。冯跋是冯和之孙,其父冯安曾任西燕将军。西燕亡,冯跋东迁后燕,于
  • 国有企业改革国有企业改革,是指中华人民共和国自改革开放以来对国有企业的形态,股权结构和基本制度进行的改革。计划经济时期,中国对国有企业实行“收支两条线”,国家为企业提供原材料并制定
  • 台中动漫力台中动漫力是台湾台中市的同人志即卖会,台中市政府文化局主办,是台湾中部首次由政府主办的动漫主题活动,2012年首办,2016年停办,2017年被台中市政府新闻局主办的台中国际动漫博览