JOSEPH FOURIER: BIOGRAPHIE, BEITRÄGE, ZUGESCHRIEBENE ZITATE - ARTE - 2025

Joseph Fourier (1768-1830) war ein Lehrer, Mathematiker und Physiker französischer Herkunft, der für die Entdeckung der konvergenten trigonometrischen Reihe bekannt ist, mit deren Hilfe er die Wärmeleitung und Schwingungen in festen Körpern bestimmen konnte.

Seine Theorie der Wärme half auch, Licht und Ton zu verstehen. Später würde es ermöglichen, Probleme der Physik, Technik und Telekommunikation zu lösen. Er entwickelte auch die mathematische Transformation, die seinen Namen trägt und auf der die Untersuchung eines Wellenphänomens basiert.

Porträt von Joseph Fourier. Quelle: Jules Boilly

Fourier war der erste, der eine wissenschaftliche Erklärung für den Treibhauseffekt gab. Er ist auch bekannt als einer der 100 Akademiker, die Napoleon Bonaparte für seine Expedition nach Ägypten rekrutiert und an der Entdeckung des Rosetta-Steins beteiligt hat.

Biografie

Jean-Baptiste-Joseph Baron Fourier wurde am 21. März 1768 in der Stadt Auxerre im französischen Burgund geboren.

Sein Vater war Schneider und heiratete nach dem Tod seiner ersten Frau wieder. Joseph war das neunte von zwölf Kindern aus dieser zweiten Ehe. Er war in einem frühen Alter verwaist, da seine Mutter starb, als er neun Jahre alt war, und im folgenden Jahr sein Vater.

Der Gemeindeverwaltung gelang es, ihn von Joseph Pallais adoptieren zu lassen, der ihm Latein, Französisch und einen Teil der Ideen von Jean-Jacques Rousseau beibrachte, der später die Französische Revolution inspirierte. Dann trat er in die École Royale Militaire ein, wo er sich in der Literatur, vor allem aber in der Mathematik auszeichnete.

Trotz seiner Leidenschaft für Zahlen beschloss er 1787, sich dem religiösen Leben zu widmen und die Abtei des Benediktinerordens St. Benoit-sur-Loire zu betreten. Aber sein Interesse an Mathematik blieb bestehen, so dass er seine religiösen Gelübde nicht ablegte.

1790 übernahm er den Lehrstuhl für Mathematik an der Schule, an der er seine Ausbildung begann, und setzte parallel dazu seine Forschungen in der Algebra fort.

Die Ideale der Französischen Revolution verwickelten ihn in den politischen Konflikt und traten ab 1793 dem örtlichen Revolutionskomitee bei. Ein Jahr später wurde er verhaftet und inhaftiert, aber die Triumphe der Revolution retteten ihn vor der Guillotine.

Nach seiner Freilassung konzentrierte er sich auf die Verbesserung seiner Fähigkeiten als Lehrer und trat in die École Normale de Paris ein, wo eine Ausbildung in Unterrichtskunst angeboten wurde. Seine mathematischen Forschungen wurden in dieser Zeit fortgesetzt

Mit der Eröffnung der École Polytechnique und dem Eintritt als Lehrer an die Fakultät wurde er ein Kollege prominenter Mathematiker seiner Zeit wie Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia und Pierre-Simon Laplace.

Expedition nach Ägypten

1798, im Alter von 30 Jahren, segelte er als wissenschaftlicher Berater mit Napoleon Bonaparte, 30.000 Soldaten und mehr als 100 Akademikern nach Ägypten. Dort erlebte er, wie die französische Flotte Malta, Alexandria und Kairo besetzte.

Als die französische Macht gegründet wurde, half Fourier bei der Gründung des Institut d'Égypte, dessen Sekretär er war. Er führte auch archäologische Erkundungen durch und war bis 1801 für den Vergleich wissenschaftlicher und literarischer Entdeckungen verantwortlich.

In diesem Jahr, vor dem Sieg der britischen und der französischen Kapitulation, kehrte er mit einer Sammlung archäologischer Objekte in sein Land zurück. Darunter befand sich eine Kopie des Rosetta-Steins, der als erster mehrsprachiger Text der Neuzeit bekannt ist.

Entwicklung seiner Theorie der Wärme

Der Mathematiker wollte gerade seine akademische Arbeit wieder aufnehmen, als er zum Präfekten von Grenoble, der Hauptstadt des Departements Isère, ernannt wurde. Er war 14 Jahre im Amt und zeichnete sich durch seine administrative Leitung aus. Er baute auch einen wichtigen Abschnitt der Straße nach Turin.

In dieser Zeit leistete er neben dem Verfassen des Vorworts herausragende Beiträge zur Arbeit Description de l'Égypte. Parallel dazu begann er seine Experimente zur Ausbreitung von Wärme. Seine Schlussfolgerungen lösten unter Mathematikern Kontroversen über eine Gleichung aus, die versuchte, Wärme in festen Körpern zu beschreiben.

Kritiker hielten ihn nicht auf und er arbeitete weiter an seiner Theorie, bis er sie im Dezember 1807 dem Pariser Institut vorstellte. Obwohl einige der wichtigsten Mathematiker wie Lagrange, Laplace, Legendre, Euler und Poisson dies sofort ablehnten, würde ihn dieselbe Institution vier Jahre später für seine Memoiren belohnen.

Letzten Jahren

Der Mathematiker, der während Napoleons Herrschaft den Adelstitel eines Barons erhalten hatte, kann nach seinem Sturz überleben. Er leitete das Statistische Amt der Seine und widmete sich ausschließlich dem akademischen Leben in Paris.

1817 wurde er Mitglied der Akademie der Wissenschaften und 1822 zum ständigen Sekretär der Institution gewählt. In diesem Jahr gelang es ihm, die analytische Theorie der Wärme zu veröffentlichen, trotz der Kritik, die sie wegen angeblicher mangelnder mathematischer Genauigkeit erhalten hatte.

Später wurde er dank seiner Beiträge in Ägyptologie an die Französische Literaturakademie und die Akademie der Medizin aufgenommen. Er wurde auch zum ausländischen Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften gewählt.

Am 16. Mai 1830 starb Joseph Fourier im Alter von 62 Jahren in Paris, Frankreich. Sein Tod wurde Berichten zufolge durch eine Herzerkrankung verursacht, obwohl einige glaubten, dass er sich während seiner Jahre in Ägypten eine Krankheit zugezogen hatte. Er beendete seine Arbeit zur Lösung von Gleichungen nicht, obwohl im folgenden Jahr die Fortschritte veröffentlicht wurden, die er gemacht hatte, um seinen Satz zu beweisen.

Neben der Bezeichnung der mathematischen Werkzeuge, die er mit seinem Nachnamen entwickelte, wurde 1849 in seiner Heimatstadt eine Bronzestatue errichtet. Ein Asteroid trägt ebenso seinen Namen wie die Universität von Grenoble.

Beiträge

Büste von Joseph Fourier im Museum des Alten Bischofspalastes in Grenoble. Quelle: © Guillaume Piolle

Die großen Beiträge von Fourier konzentrieren sich auf die Bereiche Physik und Mathematik, aber seine Anwendung umfasst viele andere Wissenschaften wie Astronomie, Medizin, Klimatologie, Ozeanographie, Ingenieurwesen und Chemie. Seine Arbeit war der Ausgangspunkt der trigonometrischen Reihe und der Funktionen realer Variablen.

Insbesondere seine Formulierung der Theorie der Wärme und der mathematischen Gesetze, mit denen er ihre Ausbreitung erklärt, sticht heraus und trägt zu den Grundlagen der Thermodynamik bei. Die Wärmegleichung war eine Differentialgleichung, die beschreibt, wie Wärme verteilt wird und wie sich die Temperatur in jedem Bereich und über einen bestimmten Zeitraum ändert.

Er entwickelte auch die Fourier-Reihe, die aus der Zerlegung eines periodischen Signals in grundlegendere Signale besteht. Dieses mathematische Werkzeug wird in Bereichen wie Vibrationsanalyse, Datenkomprimierung, Akustik, Bild- und Signalverarbeitung eingesetzt.

Ein weiterer großer Beitrag war die Fourier-Transformation. Es ist eine wichtige mathematische Funktion in Bereichen wie Telekommunikation, Statistik, Optik und Physik. Mit dieser Funktion können Sie Signale zeitlicher oder räumlicher Natur sowie Signale periodischer Bewegung transformieren.

Fourier forschte auch in der Meteorologie, unter denen seine Überlegungen zum Treibhauseffekt hervorstechen. In ihnen schlug er vor, dass interstellare Strahlung einen Großteil der Erdwärme verursacht und zum ersten Mal die Atmosphäre als isolierendes Element betrachtet wird.

In seinen Beiträgen werden die verschiedenen Artikel der Ägyptologie und der Wissenschaftsgeschichte erwähnt. Es überrascht nicht, dass er einer von 72 Wissenschaftlern ist, die im ersten Stock des Eiffelturms eingeschrieben sind.

Theaterstücke

Zu den herausragendsten Werken des französischen Mathematikers zählen Werke aus dem Bereich der Wärmetheorie:

-Rapport sur les tontines (1821)

-Théorie analytique de la chaleur (1822)

-Remarques générales sur les températures du globus terrestrisch und des espaces planétaires (1824)

-Analyse des équations determinées (1827)

-Mémoire zur Unterscheidung der Rassenvorstellungen und zur Anwendung der Analyse der Analyse der Gleichstellung der Transzendanten als Voraussetzung für die Entwicklung der Chaleur (1827)

-Remarques générales sur l'application du principe de l'analyse algébrique aux équations transzendantes (1827)

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

Zugeschriebene Zitate

- "Das tiefe Studium der Natur ist die fruchtbarste Quelle für mathematische Entdeckungen."

- „Es kann keine universellere und einfachere Sprache geben, die fehlerfreier und unklarer ist und daher eher dazu geeignet ist, die unveränderlichen Beziehungen natürlicher Dinge auszudrücken. Die Mathematik scheint eine Fähigkeit des menschlichen Geistes zu sein, die dazu bestimmt ist, die Kürze des Lebens und die Unvollkommenheit der Sinne auszugleichen. “

- „Die Hauptursachen sind uns unbekannt; aber sie unterliegen einfachen und konstanten Gesetzen, die durch Beobachtung entdeckt werden können, wobei ihr Studium Gegenstand der Naturphilosophie ist. “

- „Wärme dringt wie die Schwerkraft in jede Substanz des Universums ein, ihre Strahlen nehmen alle Teile des Weltraums ein. Ziel unserer Arbeit ist es, die mathematischen Gesetze festzulegen, denen dieses Element folgt. Die Theorie der Wärme wird sich von nun an zu einem der wichtigsten Zweige der allgemeinen Physik entwickeln. “

- Die Mathematik vergleicht die verschiedensten Phänomene und entdeckt die geheimen Analogien, die sie verbinden.

Verweise

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2. MCN Biografias.com. (sf) Fourier, Jean-Baptiste Joseph (1768–1827). Von mcnbiografias.com wiederhergestellt
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