拉格朗日 蒙日
1798年,蒙日选派他跟随拿破仑远征埃及。
在埃及开罗,他担任埃及研究院的秘书,并从事许多外交活动。这一期间,他仍不断地进行个人的业余研究,即数学物理方面的研究。
1801年,傅里叶回到法国。他希望继续执教于巴黎综合工科学校,但因拿破仑赏识他的行政才能,任命他为伊泽尔地区首府格勒诺布尔的高级官员。
由于政声卓著,1808年,拿破仑授予他男爵称号。
此后,几经宦海浮沉,1815年,傅里叶终于在拿破仑百日王朝的尾期辞去爵位和官职,毅然返回巴黎以图全力投入学术研究。但是,失业、贫困以及政治名声的落潮,使得傅里叶进入了一生中最艰难的时期。
好在昔日同事和学生对他施以援手,为他谋得统计局主管之职,才算维持住了生活。统计局的工作并不繁重,傅里叶得以继续从事研究。
1816年,傅里叶被提名为法国科学院的成员。一开始,路易十八因为怀疑他与拿破仑的关系,拒绝了他的提名。后来,事情得到澄清,傅里叶于1817年就职科学院,其声誉随之迅速上升。
傅里叶的任职得到了当时年事已高的 P.S.M.de Laplace(也就是拉普拉斯)的支持,却不断受到 S.D.Poisson(泊松)的反对。事实上,后来两人之间的恩恩怨怨一直就没停歇过。
拉普拉斯 泊松
1822年,傅里叶被选为科学院的终身秘书,这是极有权力的职位。
1827年,他又被选为法兰西学院院士,还被英国皇家学会选为外国会员。此时,他的个人荣誉达到了巅峰。
傅里叶一生为人正直,他曾对许多年轻的数学家和科学家给予无私的支持和真挚的鼓励,从而得到他们的忠诚爱戴,并成为他们的至交好友。
在他帮助过的科学家中,有知名的 H.C.奥斯特(Oersted)、P.G.狄利克雷(Dirichlet)、N.H.阿贝尔(Abel)和 J.C.F.斯图姆(Sturm)等人。
有一件令人遗憾的事,就是傅里叶收到伽罗瓦(Galois)的关于群论的论文时,他已病情严重而未阅,以致论文手稿失去下落。
傅里叶极度痴迷热学,他甚至认为热能包治百病。于是,在一个夏天,他关上了家中的门窗,穿上厚厚的衣服,坐在火炉边,结果,他被活活热死了。。。死了。。。了。。。
1830年5月16日,傅里叶卒于法国巴黎。
我们回顾一下傅里叶的科学成就。
他的成就主要在于他对热传导问题的研究,以及他为推进这一方面的研究所引入的数学方法。
早在远征埃及时,他就对热传导问题产生了浓厚的兴趣。后来在格勒诺布尔任职期间,他进行了大量的科学研究。
1807年,他向科学院呈交了一篇很长的论文,题为“热的传播”(Mémoire sur la propagation de la chaleur),内容是关于不连结的物质和特殊形状的连续体(矩形的、环状的、球状的、柱状的、棱柱形的)中的热扩散(即热传导)问题。在论文的审阅人中,拉普拉斯、蒙日和 S.F.拉克鲁瓦(Lacroix)都是赞成接受这篇论文的,但是拉格朗日提出了强烈的反对。
傅里叶在论文中运用正弦曲线来描述温度分布,并提出一个很有争议性的结论:任何连续周期信号可以由一组适当的正弦曲线组合而成。(这句话是不是很耳熟?高数课听过,信号与系统课听过,数字信号处理课也听过。)
但是拉格朗日坚持认为傅里叶的方法无法表示带有棱角的信号,如在方波中出现非连续变化斜率。(不懂?放心,我也不懂
)
最终,法国科学学会屈服于拉格朗日的威望,拒绝了傅里叶的工作。不过,在审查委员会给傅里叶的回信中,还是鼓励他继续钻研,并将研究结果严密化。
究竟两位大牛谁对谁错呢?
正弦曲线无法组合成一个带有棱角的信号,这句话拉格朗日是对的。但是,我们可以用正弦曲线来非常逼近地表示它,逼近到两种表示方法不存在能量差别。基于此,傅里叶是对的。(某老师解释的,我表示继续不懂