JOSEPH FOURIER: BIOGRAFIE, BIJDRAGEN, TOEGEKENDE CITATEN - ARTE - 2026

Joseph Fourier (1768-1830) was een leraar, wiskundige en natuurkundige van Franse afkomst, die bekend staat om het ontdekken van de convergente trigonometrische reeks, waarmee hij de geleiding van warmte en trillingen in vaste lichamen kon bepalen.

Zijn warmtetheorie hielp ook om licht en geluid te begrijpen. Later zou het toelaten om problemen op het gebied van fysica, techniek en telecommunicatie op te lossen. Hij ontwikkelde ook de wiskundige transformatie die zijn naam draagt, waarop de studie van elk golffenomeen is gebaseerd.

Portret van Joseph Fourier. Bron: Jules Boilly

Fourier viel op als eerste die een wetenschappelijke verklaring gaf voor het broeikaseffect. Hij staat ook bekend als een van de 100 academici die door Napoleon Bonaparte zijn gerekruteerd voor zijn expeditie naar Egypte en voor deelname aan de ontdekking van de Rosetta-steen.

Biografie

Jean-Baptiste-Joseph Baron Fourier werd geboren op 21 maart 1768 in de stad Auxerre, gelegen in de Bourgogne in Frankrijk.

Zijn vader was een kleermaker die hertrouwde na de dood van zijn eerste vrouw. Joseph was de negende van 12 kinderen uit dat tweede huwelijk. Hij was wees op jonge leeftijd sinds zijn moeder stierf toen hij negen jaar oud was en het jaar daarop zijn vader.

Het gemeentebestuur werd overgenomen door Joseph Pallais, die hem Latijn, Frans en een deel van de ideeën van Jean-Jacques Rousseau leerde, die later de Franse Revolutie zou inspireren. Daarna ging hij naar de École Royale Militaire, waar hij uitblonk in literatuur, maar nog meer in wiskunde.

Ondanks zijn passie voor cijfers, besloot hij in 1787 zich te wijden aan het religieuze leven en ging hij de abdij van de benedictijnse orde van St. Benoit-sur-Loire binnen. Maar zijn interesse in wiskunde bleef bestaan, dus legde hij zijn religieuze geloften niet af.

In 1790 nam hij de leerstoel wiskunde over aan de school waar hij zijn opleiding begon en tegelijkertijd zette hij zijn onderzoek in de algebra voort.

Door de idealen van de Franse Revolutie was hij betrokken bij het politieke conflict en trad hij toe tot het plaatselijke Revolutionaire Comité vanaf 1793. Een jaar later werd hij gearresteerd en gevangengezet, maar de triomfen van de revolutie redden hem van de guillotine.

Na zijn vrijlating concentreerde hij zich op het verbeteren van zijn vaardigheden als leraar en ging hij naar de École Normale de Paris, waar training werd aangeboden in de kunst van het lesgeven. Zijn onderzoek in de wiskunde ging gedurende deze tijd door

Met de opening van de École Polytechnique en zijn intrede als docent aan de faculteit, werd hij een collega van vooraanstaande wiskundigen van zijn tijd, zoals Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia en Pierre-Simon Laplace.

Expeditie naar Egypte

In 1798, op 30-jarige leeftijd, vertrok hij naar Egypte als wetenschappelijk adviseur met Napoleon Bonaparte, 30.000 soldaten en meer dan 100 academici. Daar was hij er getuige van hoe de Franse vloot Malta, Alexandrië en Caïro bezette.

Toen de Franse macht was gevestigd, hielp Fourier bij de oprichting van het Institut d'Egypte, waarvan hij secretaris was. Hij voerde ook archeologische verkenningen uit en was verantwoordelijk voor het vergelijken van wetenschappelijke en literaire ontdekkingen tot 1801.

Dat jaar, voordat de Britten en de Fransen zich overgaven, keerde hij terug naar zijn land met een verzameling archeologische voorwerpen. Onder hen was een kopie van de Rosetta-steen, bekend als de eerste oude meertalige tekst die in de moderne tijd werd ontdekt.

Ontwikkeling van zijn warmtetheorie

De wiskundige stond op het punt zijn academische werk te hervatten toen hij werd benoemd tot prefect van Grenoble, de hoofdstad van het departement Isère. Hij was 14 jaar in functie en viel op door zijn administratief beheer. Hij legde ook een belangrijk deel van de weg naar Turijn aan.

Tijdens deze periode leverde hij naast het schrijven van het voorwoord uitstekende bijdragen aan het werk Description de l'Égypte. Tegelijkertijd begon hij zijn experimenten met de verspreiding van warmte. Zijn conclusies leidden tot controverse onder wiskundigen over een vergelijking die probeerde warmte in vaste lichamen te beschrijven.

Critici hielden hem niet tegen en hij bleef aan zijn theorie werken tot december 1807, toen hij deze aan het Instituut van Parijs voorlegde. Hoewel enkele van de belangrijkste wiskundigen het onmiddellijk verwierpen, zoals Lagrange, Laplace, Legendre, Euler en Poisson, zou dezelfde instelling hem vier jaar later belonen voor zijn memoires.

Afgelopen jaren

De wiskundige, die tijdens het bewind van Napoleon de adellijke titel van baron had verkregen, weet na zijn val te overleven. Hij had de leiding over het bureau voor de statistiek van de Seine en wijdde zich uitsluitend aan het academische leven in Parijs.

In 1817 werd hij lid van de Academie van Wetenschappen en in 1822 werd hij verkozen tot permanent secretaris van de instelling. Dat jaar slaagde hij erin de Analytical Theory of Heat te publiceren, ondanks de kritiek die deze had gekregen vanwege een vermeend gebrek aan wiskundige nauwkeurigheid.

Later werd hij toegelaten tot de Franse Literaire Academie en de Academie voor Geneeskunde, dankzij zijn bijdragen in de Egyptologie. Hij werd ook verkozen tot buitenlands lid van de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen.

Op 16 mei 1830 stierf Joseph Fourier op 62-jarige leeftijd in Parijs, Frankrijk. Zijn dood werd naar verluidt veroorzaakt door een hartaandoening, hoewel sommigen dachten dat hij tijdens zijn jaren in Egypte een ziekte had opgelopen. Hij maakte zijn werk aan het oplossen van vergelijkingen niet af, hoewel het jaar daarop de vooruitgang die hij had gemaakt om zijn stelling te bewijzen, werd gepubliceerd.

Naast de naam van de wiskundige gereedschappen die hij ontwikkelde met zijn achternaam, werd in 1849 een bronzen beeld opgericht in zijn geboorteplaats. Een asteroïde draagt ​​ook zijn naam, net als de Universiteit van Grenoble.

Bijdragen

Mislukking van Joseph Fourier in het museum van het oude bisschoppelijk paleis in Grenoble. Bron: © Guillaume Piolle

Fourier's grote bijdragen zijn geconcentreerd op het gebied van natuurkunde en wiskunde, maar zijn toepassing omvat vele andere wetenschappen zoals astronomie, geneeskunde, klimatologie, oceanografie, techniek en scheikunde. Zijn werk was het startpunt van de trigonometrische reeks en van de functies van reële variabelen.

Met name zijn formulering van de warmtetheorie en de wiskundige wetten waarmee hij de voortplanting ervan verklaart, valt op en draagt ​​bij aan de grondslagen van de thermodynamica. De warmtevergelijking was een differentiaalvergelijking die beschrijft hoe warmte wordt verdeeld en hoe de temperatuur varieert in elk gebied en in de loop van de tijd.

Hij ontwikkelde ook de Fourier-serie, die bestaat uit de ontbinding van een periodiek signaal in termen van meer basissignalen. Deze wiskundige tool wordt toegepast op gebieden als trillingsanalyse, datacompressie, akoestiek, beeld- en signaalverwerking.

Een andere grote bijdrage van hem was de Fourier Transform. Het is een belangrijke wiskundige functie op gebieden zoals telecommunicatie, statistiek, optica en natuurkunde. Met deze functie kunt u signalen van temporele of ruimtelijke aard transformeren, evenals die van periodieke beweging.

Fourier deed ook onderzoek in de meteorologie, waarbij zijn redenering over het broeikaseffect opvalt. Daarin suggereerde hij dat interstellaire straling veel van de aardwarmte veroorzaakte en dat de atmosfeer voor het eerst als een isolerend element werd beschouwd.

Zijn bijdragen kunnen niet anders dan de verschillende artikelen in Egyptologie en in de Geschiedenis van de Wetenschap vermelden. Het is niet verrassend dat hij een van de 72 wetenschappers is die zich op de eerste verdieping van de Eiffeltoren hebben ingeschreven.

Toneelstukken

Een van de meest opmerkelijke werken van de Franse wiskundige zijn die met betrekking tot het gebied van warmtetheorie:

-Rapport sur les tontines (1821)

-Théorie analytique de la chaleur (1822)

-Remarques générales sur les températures du globe terrestrial et des espaces planétaires (1824)

-Analyse des équations determinées (1827)

-Mémoire sur la distinction des racines imaginaires, et sur l'application des théorèmes d'analyse algébrique aux équations transcendantes qui dépendant de la théorie de la chaleur (1827)

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

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

Toegeschreven citaties

- "De diepgaande studie van de natuur is de meest vruchtbare bron van wiskundige ontdekkingen."

- “Er kan geen universelere en eenvoudigere taal zijn, meer verstoken van fouten en onduidelijkheden, en daarom geschikter om de onveranderlijke relaties van natuurlijke dingen uit te drukken. Wiskunde lijkt een faculteit van de menselijke geest te vormen die bestemd is om het tekort aan leven en de onvolmaaktheid van de zintuigen te compenseren ”.

- “De belangrijkste oorzaken zijn ons niet bekend; maar ze zijn onderworpen aan eenvoudige en constante wetten, die ontdekt kunnen worden door observatie, aangezien hun studie het voorwerp is van natuurlijke filosofie ”.

- “Warmte dringt, net als de zwaartekracht, door tot elke substantie in het universum, haar stralen nemen alle delen van de ruimte in beslag. Het doel van ons werk is om de wiskundige wetten vast te stellen waaraan dit element voldoet. De warmtetheorie zal voortaan een van de belangrijkste takken van de algemene fysica vormen ”.

- Wiskunde vergelijkt de meest uiteenlopende verschijnselen en ontdekt de geheime analogieën die ze verenigen.

Referenties

1. Joseph Fourier. (2019, 1 november). Wikipedia, de gratis encyclopedie. Opgehaald van es.wikipedia.org
2. MCN Biografias.com. (sf) Fourier, Jean-Baptiste Joseph (1768-1827). Opgehaald van mcnbiografias.com
3. Wikipedia-bijdragers. (2019, 17 december). Joseph Fourier. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Opgehaald van en.wikipedia.org
4. Struik, DJ (2019, 12 mei). Joseph Fourier. Encyclopædia Britannica. Opgehaald van britannica.com
5. Joseph Fourier. (2019, 5 juli). Wikiquote, Compendium met beroemde zinnen. Opgehaald van es.wikiquote.org
6. O'Connor, JJ en Robertson, EF (zd). Jean Baptiste Joseph Fourier. Hersteld van st-andrews.ac.uk