Henri Poincaré - francouzský matematik, mechanik, fyzik. Biografie, přínos vědy, práce a ocenění

Vynikající francouzský vědec Poincaré Henri byl muž, který byl před časem. Je autorem 11 svazků nejzávažnějších výzkumů, které se dotýkaly téměř všech matematických oborů. Ve svých studiích vědec vysvětlil teoretické základy, které se stále používají ve vědeckém výzkumu. Dnes se podíváme na biografii francouzského matematika a krátce se seznámíme s jeho úspěchy.

Dětství

Henri Poincaré se narodil 29. dubna 1854 ve Francii, v městečku Cité Ducale nedaleko Nancy. Jeho otec Leon Poincare byl lékařem a přednášejícím na Lékařské fakultě. Matka, Eugenie Lanoisová, byla žena v domácnosti a věnovala dětem hodně času. Henri měl sestru, Alině. Od raného dětství chlapce trpěl rozptýlením. Během svého života Henri doprovázel tento problém. Když však dospěl, bylo jasné, že nepřítomnost je důkazem jeho úžasné schopnosti ponořit se do svých vlastních myšlenek, uvažovat a analyzovat.

V raném dětství Poincare trpěl záškrtem. Kvůli komplikacím, které onemocnění způsobil, nemohl ani několik měsíců chodit ani mluvit. Během tohoto těžkého období se učil věnovat více pozornosti zvukům. V průběhu let tato funkce vedla k tomu, že zvuky budoucího vědce začaly být spojovány s určitými barvami. Pro mnoho lidí je tato schopnost pozorována v dětství, ale do zralosti. V Poincaré je zachována po celý život.

Domácí vzdělávání

Postupně se chlapec zotavil, začal mluvit a chodit, ale jeho fyzická slabost ho neopustila. Kvůli jeho nemoci se stal plachým a plachým. Získal své první vzdělání doma díky A. Ginzelinovi, nejvyššímu vzdělání v té době. Ať už věděla jakákoli věc, Henri zřídkakdy vzal poznámky a myslel si dobře. Nemusel být nucen dělat své domácí úkoly a stahovat další informace. Ginzelinova třída s Henri vypadala jako rozhovor mezi dospělým a dítětem o všem. Tyto studie přispěly k většímu rozvoji sluchové paměti v Poincare. Bolestný, plašý malý chlapec se rychle stal vzdělaným a erudovaným mužem s individuálním způsobem myšlení. Mimochodem, Henriho nelíbilost k dopisu byla zachována po celý život.

Škola

Chlapec byl tak rozvinutý, že byl okamžitě odvezen do druhého ročníku v Nancy Lyceum. V té době byly třídy od 10. do 1., proto, jestliže mluvit správněji, Henri vstoupil do 9. třídy. Učitelé lycea byli na něj velice hrdí. Snadno se vyrovnal s matematickými problémy a napsal zajímavé eseje. Navzdory skutečnosti, že učitel matematiky zaznamenal velký potenciál v Poincaré jako školák, byl více nakloněn k humanitárním subjektům. Nakonec se Henry přestěhoval do humanitárního oddělení.

V červnu 1870 začaly vojenské konfrontace mezi Francií a Pruskem, které francouzštině přinesly spoustu smutku a zklamání. Během těchto časů byl Henriin otec v hlavním městě medicíny. Syn mu pomáhal při práci se zraněnými vojáky. Pracoval jako asistent v ambulantním a osobním sekretáři Leon Poincare.

Události této hrozné války se velmi rychle rozvinuly a způsobily skutečný šok šestnáctileté mládeži. Budoucí vědec ukázal své zkušenosti v disertaci "Jak může stát vzkřísit?", Napsaný po absolvování střední školy.

Vyšší vzdělání

V roce 1871 absolvoval Poincare Henri přijímací zkoušku pro bakaláře literatury se známkou "dobrá". Měl příležitost vstoupit na Filozofickou fakultu, ale po třech měsících absolvuje zkoušky na Přírodovědecké fakultě. On téměř neuspěl v math zkoušce kvůli jeho absentmindedness. Henri byl pro něj pozdě a, zmateně, začal vyprávět materiál, který se netýkal otázky, která mu byla položena. Ten chlap reagoval s neúspěchem, protože věděl, že je schopen více. Henri byl přijat k ústní zkoušce, ve které se ukázal ve své slávě. Jako výsledek, Poincaré získal titul bakaláře vědy. Během studií na elementární matematické třídě studoval literaturu a vícekrát získal první místa v matematických soutěžích.

Polytechnické a těžební školy

Na podzim roku 1873 se Henri stal studentem na polytechnické škole. Nejprve byl jedním z nejlepších studentů, ale brzy ztratil svou pozici. Důvodem bylo několik věcí, které mladý vědec prostě nemohl brát vážně. Mezi nimi byly kreslení, kreslení i vojenské umění. Takže Poincare absolvoval školu ne nejlepší výkon. Později vstoupil do hornické školy, která byla v té době považována za velmi prestižní vzdělávací instituci. Henry se zde zabýval krystalografickým výzkumem.

V roce 1879 mladý vědec obhájil svou doktorskou disertaci v Hornické škole, což bylo podle přání profesora Sorbonna G. Darbouxe. Ten argumentoval, že v jedné práci Poincaré může dát tolik materiálů a nápadů, které by stačilo na několik dobrých dizertací.

V dubnu 1879 začal Poincare pracovat jako inženýr v dolech. Když došlo k výbuchu v jednom z dolů, v důsledku něhož zemřeli lidé, Henri se nebál jít dolů na místo výbuchu, aby zkoumal příčiny a rozměry tragédie. Po obhajobě své práce vědec začal učit matematická analýza v Káně.

Rodinný život

Navzdory nekonečné lásce k vědě, Poincare našel čas pro rodinu. V roce 1881 se oženil s Louise Polen d'Andecy. Svatba byla docela svěží a odehrála se v Paříži. V roce 1887 se narodil dlouho očekávaný prvorozený, dívka, která se jmenovala Jeanne. O dva roky později jeho žena porodila druhou dívku Yvonne ao rok později třetí, Henriettu. Dva roky po narození třetí dcery měl pár Poincare syna, který byl jmenován Lyonem.

Rodinný život francouzské matematiky byl naplněn láskou a mír. "Obrovské dílo myšlení", které vědec dělal na své tvůrčí cestě, dluží hodně své ženy. V rodině vždy udržovala příjemnou atmosféru.

Matematická zásluha

Série poznámek o fuchsijských funkcích, napsaných Poincarem pro francouzský časopis Compres Rendus, přitahovala pozornost významných matematiků (především Weierstrass a Kovalevskaya) a vzbudila skutečný zájem o vědeckou komunitu. Pět dalších zajímavých článků na stejném tématu sledovalo poznámky.

Poté, co konečně objevil automorphic funkce, získal matematik učební pozici na univerzitě v Paříži. Poté, co se přestěhoval do francouzského hlavního města, sedmnáctiletý Poincaré se zabývá rodinou, vyučuje a úzce spolupracuje s mladými matematiky, Emilem Picardem a Paulem Appelem. Profesorka Hermithová se stane mentorem trojice nových vědců.

Brzy v Paříži je práce Henri Poincaré publikována pod názvem "Na křivkách definovaných diferenciálními rovnicemi", která se skládá ze čtyř částí. Dříve tato metoda zůstala ve vědecké komunitě bez pozornosti. Vědec v tomto pojednání stanoví teorii stability diferenciálních rovnic z hlediska malých parametrů a počátečních podmínek. V roce 1886 je hrdinou našeho rozhovoru vedoucí oddělení matematické fyziky a teorie pravděpodobnosti. A ve věku 33 let spadá do řad Francouzské akademie věd.

Vědecký výzkumník ho vedl k topologii. Zavedl pojmy jako Bettyho číslo a základní skupinu do vědy, prokázal formulaci Euler-Poincaré a formuloval obecný pojem dimenze. Francouzský matematik udělal spoustu objevů v diferenciální geometrii, algebraické topologii, teorii pravděpodobnosti a mnoha dalších oblastech matematiky. Vědec objevil spojení mezi komformním a euklidovským modelem a problémy teorie funkcí komplexní proměnné. Toto byla jedna z prvních seriózních aplikací Lobachevské geometrie. Vzhledem k tomu se euklidovský model často nazývá "model Poincare - Lobachevský prostor". Navíc je Poincaré autorem Princip Dirichlet.

Nebeská mechanika

Z mladých hřebíků se Poincare zajímal o hvězdy a zákony, podle kterých nebeské tělo pohybuje tělem. V roce 1889 jeho pojednání "Světelné hranice předepsaných hranic nikdy nepřekročí." Práce obdržela ocenění na mezinárodní soutěži. O něco později vědec napsal třídílnou práci "Nové metody nebeské mechaniky". Kromě toho publikoval řadu významných prací o stabilitě pohybu a rovnovážných hodnot rotující gravitační tekutiny. Vědec také vytvořil metodu integrálních invariantů a mnoho dalšího. Od roku 1896 se nebeská mechanika ještě více přiblížila: Poincare se stal vedoucím oddělení nebeské mechaniky na Sorbonnské univerzitě.

Fyzika

Vliv francouzského vědce na fyziku byl také obrovský. Navzdory skutečnosti, že Poincaré a Einstein používají různé stupně popularity, Poincaré dlouho předtím, než Einstein ve svých článcích odhalil základy takového konceptu jako teorie relativity. Hlavním z těchto článků byla práce "Měření času". Vědce se však opravdu rád se studenty zabýval. Četl poměrně zdlouhavý kurz ve fyzice, který byl později vydán jako dvanáctnásobná kniha. Ve svých studiích se dotkl všech důležitých otázek a nabídl svůj vlastní přístup k řešení. Fyzik a matematik Poincaré předvídal mnoho závěrů jiných vědců, kteří žili později.

V roce 1902 byla publikována práce Henri Poincaré o vědě nazvaná "Věda a hypotéza". Způsobila obrovský ohlas ve vědecké komunitě. O dva roky později, když přednášel v Americe, Poincaré vytváří skutečný pocit. V článku nazvaném "Poznámky Akademie věd", publikovaný v roce 1905, dokazuje invarianci Maxwellových rovnic s ohledem na Lorentzovy transformace. M. Born věřil, že teorie relativity není zásluhou konkrétního vědce. Toto je výsledek společné práce brilantních myslí z celého světa. Patří sem jistě Henri Poincaré.

Poincareova hypotéza

Francouzský matematik a fyzik učinil během své práce mnoho zajímavých hypotéz. Jeden z nich byl jednoduše nazvaný Hypotéza Poincare. Tvrdila, že jakýkoli trojrozměrný, jednoduše spojený kompaktní rozdělovač je nekonečně homeomorfní vůči trojrozměrné sféře. Americký vědec Markus Du Sotoy z Oxfordu považoval tuto hypotézu za ústřední problém matematiky i fyziky. Vyzval ji k pokusu pochopit, jaké tvary vesmíru by mohly vzít. Nakonec byla hypotéza francouzského vědce zařazena do seznamu sedmi problémů tisíciletí. Pro řešení každého z těchto problémů předložil Institut Clay cenu 1 milion USD.

Po dlouhý čas se pojem "Poincare", formulovaný v roce 1904, nedostal zvláštní pozornosti. První zájem o jeho řešení vyjádřil Henry Whitehead. Vědec dokonce ohlásil své důkazy, ale ukázalo se, že jsou nesprávné. Od té doby se mnozí snažili dokázat hypotézu, zejména v 60. letech minulého století. Obrovské množství důkazů bylo vyvráceno.

V roce 2004 ruský vědec Grigori Perelman prokázal hypotézu Poincare. Za to získal cenu Mezinárodního medailí. V roce 2010 Clay Institute udělil ruskému vědci slíbenou odměnu, ale Perelman to odmítl.

Americký matematik Hamilton také pracoval na důkazu, ale nedokončil práci. V roce 2011 Perelman trval na tom, že ocenění Clay Institute bude uděleno Hamiltonovi, protože to byl on, kdo vytvořil matematickou teorii, kterou Perelman částečně využil ve svém důkazu.

Ceny a tituly

Pocta Poincare Henri, jejíž biografie byla tématem našeho dnešního rozhovoru, byla více než jednou hodnocena důstojně. Byl majitelem takových ocenění:

• Poisele (v roce 1885).
• Král Švédska (v roce 1889).
• Jean Reynaud (Pařížská akademie věd, 1896).
• Boya (Maďarská akademie věd, 1905).

Vědec získal také medaile z Londýnské astronomické společnosti, Královské společnosti v Londýně a mnoho dalších. Vědecké společnosti Británie, Francie a Ruska považovaly za čest členství Poincare v jejich řadách.

17. července 1912 zemřel velký vědec. V té době měl jenom 58 let. Poincaré byl pohřben na hřbitově v Montparnasse, v rodinné krypce. Na jeho počest byl jmenován asteroid, jeden z lunárních kráterů, Pařížský matematický institut, pařížská ulice a mnoho matematických výrazů.

Závěr

Dnes jsme se setkali se životem a prací vynikajícího francouzského vědce. Díky znalostem, který Poincare položil od dětství, nejen porazil vážná onemocnění, ale dokázal dosáhnout fenomenálního úspěchu ve vědě. Tato skutečnost si zaslouží respekt.