约瑟夫·傅里叶

✍ dations ◷ 2025-12-02 05:50:44 #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

  • 希腊正教希腊正教会(希腊语:Ελληνορθόδοξη Εκκλησία,英语:Greek Orthodox Church)是罗马帝国国家教会分裂后,罗马正教会的几个教会统称,其神学根植于早期教父以及拜占
  • 建筑学院约翰·H·丹尼尔建筑、地形与设计学院(英语:John H. Daniels Faculty of Architecture, Landscape, and Design)是加拿大多伦多大学的一个学术学院,它提供在建筑、景观设计、城
  • 骆清铭骆清铭(1966年1月-),湖北蕲春人,中国科学院院士,海南大学教授、博士生导师,现任海南大学校长,党委常委、副书记和华中科技大学武汉光电国家研究中心主任。。1986年毕业于西北电讯工
  • 宣州片宣州片即宣州吴语,在安徽东南部的芜湖、铜陵、池州、黄山市黄山区北部(其北部为原宣州太平县地),江苏西南部的高淳及浙江西北部部分地区使用。宣州片为吴语之方言片,又称西部吴语
  • 鲤科———————————————鲤科是鲤形目下种类最多的一个科,包括370属3000多种。中国共有132属532种和亚种,其中包括鲤鱼、鲫鱼等常见鱼类。此科鱼的特征是有鱼须、有咽
  • 马赛马拉马赛马拉国家保护区(又译作马塞马拉,Maasai Mara;Masai Mara)是肯尼亚西南部的一个大型猎物禁猎区,位于肯尼亚裂谷省纳罗克附近,与坦桑尼亚北部塞伦盖蒂国家公园无缝对接。名称来
  • 南海大道南海大道是中国广东省深圳市南山区的一条城市道路,南起蛇口港,北至同乐立交与同乐路、广深高速公路相连接,将南山半岛由南至北联系起来。南海大道工业七路以南路段为双向四车道
  • 二月事件二月事件是1948年2月下旬发生在捷克斯洛伐克的一起政治事件。当时,捷克斯洛伐克政府是一个多党联合的政府。1948年初当时任捷克斯洛伐克内政部部长的捷克斯洛伐克共产党领导
  • 丝状病毒科丝状病毒科(学名:),单股反链病毒目,是一种感染脊椎动物的病毒,包含的属有埃博拉病毒和马尔堡病毒。病毒粒(Virion)具有复杂构造,具外套膜(envelope),核鞘(nucleocapsid),聚合酶复合体和基质
  • 剑桥大学沃尔森学院剑桥大学沃尔森学院(英语:Wolfson College, Cambridge) 是剑桥大学的一个成员学院。沃尔森学院为本科生和研究生提供住宿,同时也负责安排本科生录取,并为大学的研究人员提供资金