Henri Poincaré - francoski matematik, mehanik, fizik. Biografija, prispevek k znanosti, delom in nagradam

Izjemni francoski znanstvenik Poincaré Henri je bil človek, ki je bil pred svojim časom. Je avtor 11 zvezkov najresnejših raziskav, ki so vplivale na skoraj vsa matematična področja. V svojih študijah je znanstvenik predstavil teoretične temelje, ki se še vedno uporabljajo v znanstvenih raziskavah. Danes si ogledamo biografijo francoskega matematika in se na kratko seznanimo z njegovimi dosežki.

Otroštvo

Henri Poincaré se je rodil 29. aprila 1854 v Franciji, v majhnem mestu Cité Ducale blizu Nancyja. Njegov oče Leon Poincare je bil zdravnik in predavatelj na Medicinski fakulteti. Mati, Eugenie Lanois, je bila gospodinja in je otrokom namenila veliko časa. Henri je imel sestro, Alina. Od zgodnjega otroštva je fant utrujen. Skozi svoje življenje je Henri spremljal to težavo. Ko pa je dozorel, je postalo jasno, da je odsotnost - dokaz njegove neverjetne sposobnosti, da se potopi v lastne misli, da se zrcali in analizira.

V zgodnjem otroštvu je Poincare trpel za difterijo. Zaradi zapleta, ki ga je povzročila bolezen, ni mogel niti hoditi niti govoriti nekaj mesecev. V tem težkem obdobju se je naučil več pozornosti posvetiti zvokom. Z leti je ta funkcija povzročila, da so se zvoki prihodnjega znanstvenika začeli povezovati z določenimi barvami. Za mnoge ljudi se ta sposobnost opazuje v otroštvu, vendar gre v zrelost. V Poincaréju se je ohranila vse življenje.

Domače izobraževanje

Postopoma se je fant opomogel, začel govoriti in hoditi, toda njegova fizična slabost ga ni zapustila. Zaradi njegove bolezni je postal plašen in sramežljiv. Prvo šolanje je dobil doma zahvaljujoč A. Ginzelinu, najbolj izobraženemu človeku v tistem času. Ne glede na znanost, je Henri redko zapisoval in razmišljal dobro. Ni mu bilo treba prisiliti, da opravi svojo domačo nalogo in prenese dodatne informacije. Ginzelinovi tečaji z Henrijem so izgledali kot pogovor med odraslim in otrokom o vsem. Te študije so prispevale k večjemu razvoju slušnega spomina v Poincareju. Boleč, majhen deček je hitro postal izobražen in učen človek z individualnim načinom razmišljanja. Mimogrede, Henrijeva nezahtevnost do pisma se je ohranila vse življenje.

Šola

Deček je bil tako razvit, da so ga takoj odpeljali v drugi razred v Nancyjevem liceju. Takrat so bili razredi obravnavani od 10. do 1. leta, zato, če govorimo pravilneje, je Henri vstopil v 9. razred. Učitelji za licej so bili zelo ponosni nanj. Z lahkoto se je spopadel z vsemi matematičnimi problemi in napisal zanimive eseje. Kljub temu, da je učitelj matematike opazil velik potencial v Poincaréju, je bil kot šolar bolj naklonjen humanitarnim predmetom. Na koncu se je Henry preselil v humanitarni oddelek.

Junija 1870 so se začeli vojaški spopadi med Francijo in Prusijo, ki so Francozom prinesli veliko žalosti in razočaranja. V teh časih je bil Henrijev oče v mestu vodja medicine. Sin mu je pomagal pri delu z ranjenimi vojaki. Delal je kot pomočnik v ambulanti in osebni sekretar Leon Poincare.

Dogodki te strašne vojne so se zelo hitro razvili in povzročili resničen šok šestnajstletni mladini. Prihodnost znanstvenika je predstavila svoje izkušnje v disertaciji »Kako se lahko dvigne narod?«, Napisano po diplomi srednje šole.

Visokošolsko izobraževanje

Leta 1871 je Poincare Henri opravil sprejemni izpit za diplomo iz književnosti z oceno "dobro". Imel je priložnost za vstop na Filološko fakulteto, vendar je po treh mesecih mladi mož opravil izpite na Naravoslovni fakulteti. Skoraj ni uspel opraviti matematičnega izpita zaradi svoje odsotnosti. Henri ga je zamudil in zmeden začel razkrivati ​​material, ki se ne nanaša na vprašanje, ki mu je bilo postavljeno. Fant se je odzval z neuspehom, ker so vedeli, da je sposoben za več. Henri je bil sprejet na ustni izpit, v katerem se je izkazal v vsem svojem sijaju. Posledično je Poincaré prejel diplomo iz znanosti. Med študijem v razredu osnovne matematike je dodatno študiral literaturo in večkrat osvojil prva mesta na matematičnih tekmovanjih.

Politehnične in rudarske šole

Jeseni 1873 je Henri postal študent Politehnične šole. Sprva je bil eden najboljših študentov, vendar je kmalu izgubil položaj. Razlog za to je bilo več predmetov, ki jih mladi znanstvenik preprosto ni mogel jemati resno. Med njimi so bili risanje, risanje in vojaška umetnost. Tako je Poincare diplomiral iz šole ne z najboljšo zmogljivostjo. Kasneje je vstopil v rudarsko šolo, ki se je takrat štela za zelo prestižno izobraževalno ustanovo. Tu se je Henry ukvarjal s kristalografskimi raziskavami.

Leta 1879 je mladi znanstvenik zagovarjal doktorsko disertacijo na rudarski šoli, kar je bilo všeč profesorju Sorbonni G. Darboux. Slednji je trdil, da bi lahko Poincaré v enem delu postavil toliko materialov in idej, kot bi bilo dovolj za več dobrih disertacij.

Aprila 1879 je začel delati kot inženir v rudnikih. Ko je v eni od min prišlo do eksplozije, zaradi katere so ljudje umrli, se Henri ni bal, da bi se spustil na mesto eksplozije, da bi raziskal vzroke in razsežnosti tragedije. Po zagovoru teze je znanstvenik začel poučevati matematična analiza v Cani.

Družinsko življenje

Kljub neskončni ljubezni do znanosti je Poincare našel čas za družino. Leta 1881 se je poročil z Louise Polen d'Andecy. Poroka je bila precej bujna in je potekala v Parizu. Leta 1887 se je rodil dolgo pričakovano prvorojenko, dekle, imenovano Jeanne. Dve leti kasneje je njegova žena rodila drugo dekle, Yvonne, in leto kasneje, tretjo, Henrietto. Dve leti po rojstvu tretje hčerke je imel Poincarejev sin sina, ki se je imenoval Lyon.

Družinsko življenje francoske matematike je bilo polno ljubezni in miru. »Ogromno miselno delo«, ki ga je znanstvenik naredil na svoji ustvarjalni poti, je veliko svoje žene. Vedno je ohranila ugodno vzdušje v družini.

Matematične prednosti

Niz opomb o fuksovskih funkcijah, ki jih je napisal Poincare za francosko revijo Compres Rendus, je pritegnil pozornost uglednih matematikov (predvsem Weierstrassa in Kovalevskaya) in vzbudil resnično zanimanje za znanstveno skupnost. Sledilo je še pet zanimivih dokumentov na isto temo.

Potem ko je končno odkril avtomorfne funkcije, je matematik prejel pedagoško mesto na Univerzi v Parizu. Ko se je preselil v francosko prestolnico, se sedemindvajsetletni Poincaré ukvarja z družino, poučevanjem in tesno sodeluje z mladimi matematiki, Emile Picard in Paul Appel. Profesor Hermith postane mentor trio novih znanstvenikov.

Kmalu v Parizu je delo Henrija Poincaréja objavljeno pod naslovom »O krivuljah, ki jih definirajo diferencialne enačbe«, ki je sestavljeno iz štirih delov. Prej je ta metoda ostala v znanstveni skupnosti brez pozornosti. Znanstvenik v tej razpravi določa teorijo stabilnosti diferencialnih enačb v smislu majhnih parametrov in začetnih pogojev. Leta 1886 je junak našega pogovora vodil oddelek za matematično fiziko in teorijo verjetnosti. In pri 33 letih sodi v red Francoske akademije znanosti.

Raziskovalec ga je pripeljal do topologije. V znanost je predstavil pojme, kot sta številka Betty in temeljna skupina, dokazal Euler-Poincaréjevo formulo in oblikoval splošni pojem dimenzije. Francoski matematik je veliko odkril v diferencialni geometriji, algebrski topologiji, teoriji verjetnosti in mnogih drugih področjih matematike. Znanstvenik je odkril povezavo med komformalno-evklidskim modelom in problemi teorije funkcij kompleksne spremenljivke. To je bila ena prvih resnih aplikacij Lobačevske geometrije. Zaradi tega se evklidski model pogosto imenuje »Poincarejev model - Lobačevski prostor«. Poleg tega je Poincaré avtor Dirichletov princip.

Nebeška mehanika

Iz mladih nohtov so se Poincare zanimali za zvezde in zakone, po katerih nebesna telesa premikajo svoja telesa. Leta 1889 je njegova razprava: "Svetilke predpisanih mej nikoli ne bodo križale." Delo je prejelo nagrado na mednarodnem tekmovanju. Malo kasneje je znanstvenik napisal delo v treh delih "Nove metode nebesne mehanike". Poleg tega je objavil številna pomembna dela o stabilnosti gibanja in ravnotežnih številah vrtljive gravitacijske tekočine. Znanstvenik je ustvaril tudi metodo integralnih invariant in še veliko več. Od leta 1896 je nebesna mehanika še bolj zašla v njegovo življenje: Poincare je postal vodja oddelka nebesne mehanike na Univerzi Sorbonne.

Fizika

Velik je bil tudi vpliv francoskega znanstvenika na fiziko. Kljub dejstvu, da Poincaré in Einstein uporabljata različne stopnje popularnosti, je Poincaré že dolgo pred Einsteinom v svojih člankih razkril osnove takšnega koncepta kot teorija relativnosti. Glavna med temi členi je bilo delo "Merjenje časa". Vendar pa je znanstvenik res všeč delo s študenti. Bral je precej dolg potek fizike, ki je bil kasneje objavljen kot knjiga z dvanajstimi knjigami. V svojih študijah se je dotaknil vseh pomembnih vprašanj in ponudil svoj pristop k njihovi rešitvi. Fizik in matematik Poincaré je pričakoval številne zaključke drugih znanstvenikov, ki so živeli kasneje.

Leta 1902 je bilo objavljeno delo Henrija Poincaréja o znanosti, imenovano »Znanost in hipoteza«. V znanstveni skupnosti je povzročila velik odmev. Dve leti kasneje, po predavanju v Ameriki, Poincaré ustvarja pravi občutek. V članku z naslovom "Zapisi o akademiji znanosti", objavljenem leta 1905, dokazuje, da je Maxwellova enačba glede na Lorentzove transformacije. M. Born je verjel, da teorija relativnosti ni zasluga določenega znanstvenika. To je rezultat kolektivnega dela briljantnih umov z vsega sveta. Med njimi je zagotovo tudi Henri Poincaré.

Poincarejeva hipoteza

Francoski matematik in fizik je med svojim delom ustvaril veliko zanimivih hipotez. Ena izmed njih se je preprosto imenovala Poincarejeva hipoteza. Trdila je, da je vsaka tridimenzionalna, preprosto povezana kompaktna mnogoterost neskončno homeomorfna trodimenzionalnemu krogu. Ameriški znanstvenik Markus Du Sotoy iz Oxforda je to hipotezo obravnaval kot osrednji problem matematike in fizike. Poklical jo je kot poskus, da bi razumel, kakšne oblike lahko sprejme svet. Na koncu je bila hipoteza francoskega znanstvenika uvrščena na seznam sedmih problemov tisočletja. Za rešitev vsakega od teh problemov je Inštitut Clay podelil nagrado v višini 1 milijona USD.

Dolgo časa Poincarejeva domneva, oblikovana leta 1904, ni bila deležna posebne pozornosti. Prvi interes za njegovo resolucijo je izrazil Henry Whitehead. Znanstvenik je celo objavil svoje dokaze, vendar se je izkazalo, da je napačen. Od takrat so mnogi poskušali dokazati hipotezo, zlasti v 60. letih prejšnjega stoletja. Veliko dokazov je bilo zavrnjenih.

Leta 2004 je ruski znanstvenik Grigorij Perelman dokazal Poincarevo domnevo. Za to je prejel mednarodno nagrado za medalje. Inštitut Clay je leta 2010 ruskemu znanstveniku podelil obljubljeno nagrado, Perelman pa ga je zavrnil.

Ameriški matematik Hamilton je prav tako delal na dokazu, vendar ni končal dela. Leta 2011 je Perelman vztrajal, da se nagrada Clay Institute podeli Hamiltonu, saj je on ustvaril matematično teorijo, ki jo je Perelman delno izkoristil v svojem dokazu.

Nagrade in nazivi

Merit Poincare Henri, katere biografija je bila tema našega pogovora danes, je več kot enkrat ocenjeno za dostojanstvo. Bil je lastnik takih nagrad:

• Poisele (leta 1885).
• Kralj Švedske (leta 1889).
• Jean Reynaud (Pariška akademija znanosti, 1896).
• Boya (Madžarska akademija znanosti, 1905).

Znanstvenik je bil nagrajen tudi z medaljami Londonskega astronomskega društva, Kraljevega društva v Londonu in mnogih drugih. Znanstvena društva Velike Britanije, Francije in Rusije so v čast Poincarejevega članstva menila, da so častne.

17. julij 1912 je umrl veliki znanstvenik. Takrat je bil star samo 58 let. Poincaré je bil pokopan na pokopališču v Montparnasseju, v družinski grobnici. Asteroid, eden od lunarnih kraterjev, Pariški inštitut za matematiko, pariška ulica in številni matematični izrazi so bili imenovani v njegovo čast.

Zaključek

Danes smo se srečali z življenjem in delom izjemnega francoskega znanstvenika. Zahvaljujoč znanju, ki ga je Poincare položil že od otroštva, ni le premagal resnih tegob, ampak je lahko tudi dosegel fenomenalne uspehe v znanosti. Samo to dejstvo si zasluži spoštovanje.