名人传记

名人传记

1. 傅里叶 ( Jean Baptise Joseph Fourier 1768-1830 )

法国数学家、物理学家。1768年3月21日生于奥塞尔城的一个裁缝家庭。9岁时成为孤儿，由天主教的主教抚养长大。1786年进入地方军事学校学习，1788年进入修道院。1789年正当他即将成为神父时，爆发了法国革命，他离开了修道院任军官学校教师。1795年成为牧师，曾在巴黎综合工科学校任讲师。1798年随拿破仑远征埃及，当过埃及学院的秘书。他积极参加了拿破仑的军队，随同拿破仑对埃及进行远征，受到拿破仑的重用。1802年起担任了拿破仑政权的省长，1808年被授

予男爵。1814年拿破仑失败后同拉普拉斯一起投靠了路易十八。1817年被选为法国科学院院士，并于1822年成为科学院的终身秘书。1827年又当选为法兰西学院院士。1829年获得彼得堡科学院名全院士称号。1830年5月16日卒于巴黎。

在十八世纪中期，是否有用信号都能用复指数的线性组合来表示这个问题曾是激烈争论的主题。1753年，D.伯努利曾声称一根弦的实际运动都可以用正弦振荡模的线性组合来表示，但他没有继续从数学上深入探求下去；后来欧拉本人也抛弃了三角级数的想法。在1759年拉格朗日(J.L.Lagrange)表示不可能用三角级数来表示一个具有间断点的函数，因此三角级数的应用非常有限。正是在这种多少有些敌对和怀疑的处境下，傅里叶约于半个世纪后提出了他自己的想法。

傅里叶很早就开始并一生坚持不渝地从事热学研究，1807年他在向法国科学院呈交一篇关于热传导问题的论文中宣布了任一函数都能够展成三角函数的无穷级数。这篇论文经 J.-L.拉格朗日， P.-S.拉普拉斯，A.-M.勒让德等著名数学家审查，由于文中初始温度展开为三角级数的提法与拉格朗日关于三角级数的观点相矛盾，而遭拒绝。由于拉格朗日的强烈反对，傅里叶的论文从未公开露面过。为了使他的研究成果能让法兰西研究院接受并发表，在经过了几次其他的尝试以后，傅里叶才把他的成果以另一种方式出现在“热的分析理论”这本书中。这本书出版于1822年，也即比他首次在法兰西研究院宣读他的研究成果时晚十五年。这本书已成为数学史上一部经典性的文献，其中基本上包括了他的数学思想和数学成就。书中处理了各种边界条件下的热传导问题，以系统地运用三角级

数和三角积分而著称，他的学生以后把它们称为傅里叶级数和傅里叶积分，这个名称一直沿用至今。傅里叶在书中断言：“任意”函数（实际上要满足一定的条件，例如分段单调）都可以展开成三角级数，他列举大量函数并运用图形来说明函数的这种级数表示的普遍性，但是没有给出明确的条件和完整的证明。

傅里叶的创造性工作为偏微分方程的边值问题提供了基本的求解方法-傅里叶级数法，从而极大地推动了微分方程理论的发展，特别是数学物理等应用数学的发展；其次，傅里叶级数拓广了函数概念，从而极大地推动了函数论的研究，其影响还扩及纯粹数学的其他领域。

傅里叶深信数学是解决实际问题的最卓越的工具，并且认为“对自然界的深刻研究是数学最富饶的源泉。”这一见解已成为数学史上强调通过实际应用发展数学的一种代表性的观点。

2. 米切尔森(Albert Abraham Michelson 1852-1931)

阿伯特米切尔森（Albert Abraham Michelson）是在德国出生的美国物理学家。他2岁时随家人移民到美国内华达州，17岁进入海军军官学校。1873毕业后在一个高等专科学校作了物理学的终身讲师。后来因为米切尔森-莫利(Michelson-Morley)实验(用古

典物理方法研究光)而出名。在1878年，米切尔森开始了有关光速准确测量的研究，发表了他在使用改进的Foucault旋转镜像法设备后的观察结果。因为不满意自己工作，他到法国和德国学习光学，他认为学习光学对于精确测量光速的研究非常重要。回到美国后，他在一所克利夫兰研究应用物理学的学校中担任教授，并重新开始了测定光速的研究。

在1882年发表了在当时的最新数据（每秒299，853公里），这个数据30年后才被他自己再一次修订。那时，光波被认为是通过一种叫做ether的充满于宇宙中的物质传播的，米切尔森和莫利想通过实验检测到ether 的存在，但经过7年的努力，他们并没有证明 ether 的存在。但是，米切尔森和莫利在试验中证明了光速是恒定不变的，这一点使爱因斯坦的相对论有了更进一步的发

展。因此，这次实验作为最成功的“失败”留在了科学的编年史中。另外，米切尔森在1982-1983年使用镉的红色频谱修订了单色光波长的标准。在1920年，米切尔森成功的测定了Betelgeuse星的直径。

1898年，美国物理学家米切尔森(Albert Michelson)做了一个谐波分析仪。该仪器可以计算任何一个周期信号 x(t)的傅里叶级数截断后的近似式，其中N 可以算到 80。米切尔森用了很多函数来测试它的仪器 ，结果发现xN(t)都和 x(t)非常一致。然而当他测试方波信号时，他得到一个重要的，令他吃惊的结果！他于是根据这一结果而怀疑起他的仪器是否有不完善的地方。他将这一问题写一封信给当时著名的数学物理学家吉伯斯 (Josiah Gibbs)，吉伯斯检查了这一结果，并于1899年发表了他的看法。 米切尔森所观察到的有趣的现象是在不连续点附近部分和 xN(t)所呈现的起伏，这个起伏的峰值大小似乎不随 N 增大而下降!吉伯斯证明：情况确实是这样 ，而且也应该是这样。随着N 增加，部分和的起伏就向不连续点压缩，但是对任何有限的 N 值，起伏 的峰值大小保持不变 ，这就是吉伯斯现象。这个现象的含义是：一个不连续信号 x(t) 的傅里叶级数的截断近似 xN(t)，一般来说，在接近不连续点处将呈现高频起伏和超量，而且，若在实际情况下利用这样一个近似式的话，就应该选择足够大的 N ，以保证这些起伏拥有的总能量可以忽略。当然，在极限情况下，近似误差的能量是零，而且一个不连续的信号(如方波)的傅里叶级数表示是收敛的。

3. 吉伯斯(Josiah Willard Gibbs 1839-1903 )

Josiah Willard Gibbs 出生于康涅狄格新港口市，住在high street，现位于耶鲁大学中心。 1854-1858年在耶鲁大学学习，获学士学位。1863年(美国提供授予博士学位的第3年)，在耶鲁大学的设菲尔德学院获得工程学博士学位。1871-1903在耶鲁作数学物理学的教授（1871～1880年约翰斯霍普金斯雇用他时没有工资）。1879年，被选入国

家科学协会。

1871-1878年，致力于研究热力学。介绍引进了几何学方法，热力学表面，平衡准则；(麦克斯韦尔 Maxwell 使用这些方法，并认为非常重要。) 完成对异质物质的阶段平衡的研究；引进了吉布斯自由能量(在平衡分析里的其他的热力能量)。这一问题曾是当时欧洲物理研究争论的焦点，吉布斯自由能量的观点在欧洲得到广泛认可；发展了应用于电磁理论的现代向量积分，研究了光的电磁的理论，光学。把研究重点从热力学转变到统计方法；1898年分析了傅立叶级数收敛问题中的吉布斯现象；1902年发表了<<统计学基本理论>>。

4．拉普拉斯（Pierre Simon de Laplace，1749─1827年）

拉普拉斯（Pierre Simon de Laplace），法国数学家、天文学家。生前颇负盛名，被誉为法国的牛顿。1749年3月23日生于诺曼底的博蒙昂诺日，1827年3月5日卒于巴黎。拉普拉斯是一个小农民的儿子，家境贫寒，靠邻居资助上学，显露数学才华，在博蒙军事学校读书不久就成为该校数学教员。1767年，18的拉普拉斯从乡下带着介绍信到繁华的巴黎去见大名鼎鼎的达朗贝尔，推荐信交上，却久无音信。幸亏拉普拉斯毫不灰心，（人一出了名就贵人多忘事了，要不后来怎么有伽罗华、阿贝尔的遭遇呢？）晚上回到住处，细心地写了一篇力学论文，求教于达朗贝尔。这回引起了达朗贝尔注意，给拉普拉斯回了一封热情洋溢的信，里面有这样的话：“你用不着别人的介绍，你自己就是很好的推荐书。”经过达朗贝尔介绍获得巴黎陆军学校数学教授职位。1785年当选为法国科学院院士。1795年任综合工科学校教授，后又在高等师范学校任教授。1816年成为法兰西学院院士，次年任该院院长。主要研究天体力学和物理学，认为数学只是一种解决问题的工具，但在运用数学时创造和发展了许多新的数学方法。主要成就是：在《天体力学》（5卷1799－1825）中汇聚了他在天文学中的几乎全部发现，试图给出由太阳系引起的力学问题的完整分析解答。在《概率的分析理论》（1812）中总结了当时整个概率论的研究，论述了概率在选举、审判调查、气象等方面的应用，导入“拉普拉斯变换”等。

他24岁时就已经详细应用牛顿引力定律深入研究整个太阳系，其中各个行星及其卫星的运动不仅受太阳的制约，而且以难以捉摸的多种方式彼此互相影

响。牛顿曾经认为，要使这一复杂的系统免于陷入混乱，需要有上帝的不时干预。拉普拉斯决心要从别的方面寻找这一保证，并终于能够证明，从数学上所理解的这个理想的太阳系是一个稳恒的动力系统，它能永世保持不变。这不过是他在其不朽的著作《天体力学》中所记载的一系列成果之一。书中主要阐述天体运行的数学理论，讨论地球的形状、月离理论、三体问题以及行星摄动等等，并且引入著名的拉普拉斯方程。这本书不仅记录了他自己的多种发明和发现，而且还总结了几代著名数学家如牛顿、达朗贝尔、欧拉及拉格朗日诸大家在引力理论方面的研究工作（从1799到1825年分五卷出版）。关于这本书有许多传说。其中最熟悉的是有一次拿破仑想给拉普拉斯提级加薪，说他写了一部关于世界体系的巨著，但未提到上帝是宇宙的创造者。据传拉普拉斯回答说，“陛下，我不需要做那个假设。（Sire，je n'avais pas besoin de cette hypothese）”《天体力学》对后世的影响是巨大的，其中的势论研究尤其广泛深入，对十几门不同的学科──从引力论到流体力学、电磁学以及原子物理学，产生了深远的影响。这本书也启蒙了年轻一代的科学家，例如英国的著名数学家哈密尔顿在16岁时就如饥似渴地阅读这本学理艰深的天文巨著，并且发现并订正了其中的一处错误，遂对于自己的数学才能增强了信心，从此踏上了数学生涯，并创立了四元数体系。另一位英国数学家格林（George Green 1793－1841 就是著名的格林公式的发现者）读了《天体力学》之后，顿受启发，开始将数学应用于电磁理论。

拉普拉斯的另一部脍炙人口的天文学著作是《宇宙体系论》，不像《天体力学》那样理论深奥难懂，它尽弃一切数学公式，深入浅出，通俗流畅，为时人所推崇。《宇宙体系论》提倡有名的太阳系生成的星云假说，这个假说1755年康德（Immanuel Kant 1724－1804 德国哲学家）已经述及，所以后世通常叫做“康德－拉普拉斯星云假说”。

拉普拉斯对于概率论也有很大的贡献，这从他的《概率的分析理论》这本洋洋七百万字巨著中随处可见，他把自己在概率论上的发现以及前人的所有发现统归一处。今天我们每一位学人耳熟能详的那些名词，诸如随机变量、数字特征、特征函数、拉普拉斯变换和拉普拉斯中心极限定律等等都可以说是拉普拉斯引入或者经他改进的。尤其是拉普拉斯变换，导致了后来海维塞德发现运算微积在电

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