Жозеф луи лагранж биография кратко
Обновлено: 07.07.2024
Жозеф Луи Лагранж (1736-1813) — французский математик и механик, иностранный почетный член Петербургской АН (1776). Труды по вариационному исчислению, где им разработаны основные понятия и методы, математическому анализу, теории чисел, алгебре, дифференциальным уравнениям.
Лангранж родился 25 января 1736 в Турине. Отец хотел, чтобы сын стал адвокатом, и определил его в Туринский университет. Однако там все свое время Жозеф отдавал физике и математике. Рано проявившиеся блестящие математические способности позволили ему в 19 лет стать профессором геометрии в Артиллерийской школе Турина. В 1755 Лагранж послал Леонарду Эйлеру свою эпохальную математическую работу об изопериметрических свойствах, положенных им впоследствии в основу вариационного исчисления, а 1756 он по представлению Эйлера стал иностранным членом Берлинской академии наук.
Луи Лагранж принимал участие в организации в Турине научного общества (впоследствии ставшего Туринской академией наук). В 1764 Парижская академия наук объявила конкурс по проблеме движения Луны. Лагранж представил работу, посвященную либрации Луны, которая и была удостоена первой премии. В 1766 он получил вторую премию Парижской академии за исследование, посвященное теории движения спутников Юпитера, а до 1778 был удостоен еще трех премий этой академии. В 1766 по приглашению Фридриха II Лагранж переехал в Берлин, где стал президентом Берлинской академии наук вместо Эйлера. Берлинский период (1766–1787) был самым плодотворным в жизни Лагранжа. Здесь он выполнил важные работы по алгебре и теории чисел, а также по проблеме решения дифференциальных уравнений в частных производных. В Берлине была подготовлена его знаменитая Аналитическая механика (Mecanique analytique), опубликованная в Париже в 1788. Эта работа стала вершиной научной деятельности Жозефа Луи Лагранжа. В ней описано огромное число новых подходов. В основу всей статики положен т.н. принцип возможных перемещений, в основу динамики – сочетание этого принципа с принципом Д Аламбера. Введены обобщенные координаты, разработан принцип наименьшего действия. Этой работой Лагранж превратил механику в общую науку о движении тел разной природы: жидких, газообразных, упругих.
В 1787, после кончины Фридриха II (17 августа 1786), Лагранж переехал в Париж и занял один из постов в Парижской академии наук. Во время Французской революции он принял участие в работе комиссии, занимавшейся разработкой метрической системы мер и весов и введением нового календаря. В 1797, после создания Политехнической школы, вел активную преподавательскую деятельность, читал курс математического анализа. В 1795, после открытия Института Франции, заменившего Королевскую академию наук, стал главой его физико-математического класса.
Лагранж внес существенный вклад во многие области чистой математики, включая вариационное исчисление, теорию дифференциальных уравнений, решение задач на нахождение максимумов и минимумов, теорию чисел (теорема Лагранжа), алгебру и теорию вероятностей. В двух своих важных трудах – Теория аналитических функций (Thorie des fonctions analytiques, 1797) и О решении численных уравнений (De la rsolution des quations numriques, 1798) – он подытожил все, что было известно по этим вопросам в его время, а содержавшиеся в них новые идеи и методы нашли воплощение в работах многих выдающихся математиков 19 в.
Родился 25 января 1736 г. в Турине (Италия) в семье обедневшего чиновника.
Окончив Артиллерийское училище в родном городе (1755 г.), остался там преподавателем. Принял активное участие в создании Туринской академии наук.
В 1755 г. Лагранж послал Л. Эйлеру свою работу, ставшую впоследствии основой вариационного исчисления, и в 1756 г. был избран иностранным членом Берлинской академии наук.
За работу о либрации (колебание) Луны он в 1764 г. удостоился первой премии на конкурсе Парижской академии наук.
Кроме того, ещё четыре работы учёного были отмечены премиями Парижской академии: о движении спутников Юпитера (1766 г.), о задаче трёх тел (1772 г.), о вековом ускорении Луны (1774 г.) и о возмущении кометных орбит (1778 г.).
В 1787 г., после кончины Фридриха II, Лагранж переехал в столицу Франции и стал членом Парижской академии наук. Во время Великой французской революции он принял участие в работе комиссии, занимавшейся разработкой метрической системы мер и весов и нового календаря.
В 1795 г., после открытия Института Франции, учёный стал главой его физико-математического класса, одновременно читая курс математического анализа в Политехнической школе.
Лагранж внёс большой вклад во многие области математики, аналитической и теоретической механики. Ему принадлежат исследования по различным проблемам математического анализа, интерполированию, математической картографии и астрономии.
Всей своей жизнью он доказал свою преданность общим интересам человечества, – благородной простотой манер, возвышенным характером и, наконец, точностью и глубиной своих научных трудов.
Жан Батист Жозеф Фурье
Жозеф Луи Лагранж (25 января 1736 – 10 апреля 1813) – французский математик, астроном и механик итальянского происхождения. Наряду с Эйлером – виднейший математик XVIII века. Особенно прославился исключительным мастерством в области обобщения и синтеза накопленного научного материала.
Лагранж родился в Турине, где его отец служил военным казначеем Сардинского королевства. Будучи самым младшим сыном многочисленной семьи, он вынужден был сделать все, чтобы как можно скорее начать самостоятельную жизнь. Сначала Лагранж заинтересовался филологией. Его отец хотел, чтобы сын стал адвокатом, и поэтому определил его в Туринский университет. Но в руки Лагранжа случайно попал трактат по математической оптике, и он почувствовал своё настоящее призвание. Все свои силы он посвятил изучению математики и в семнадцатилетнем возрасте был назначен преподавателем математики в Королевской артиллерийской школе в Турине. Несмотря на то, что Лагранж был моложе многих своих учеников, он пользовался славой прекрасного преподавателя.
В 1757 году Лагранж вместе со своими бывшими учениками основал Туринскую академию, которая первоначально носила характер частного научного общества. В этой Академии Лагранж был председателем физико-математической секции.
В 1759 году вышел в свет первый том трудов Академии „Actes de la Société privée". В этом томе были напечатаны многие труды двадцатитрехлетнего ученого, в основном по вариационному исчислению в его связи с механикой. На основе работ Эйлера, Лагранж дал основные понятия вариационного исчисления и предложил метод решения вариационных проблем. После ознакомления с этими трудами Эйлер в письме к Лагранжу написал так:
…Ваше решение изопериметрических проблем безукоризненно, и я рад, что тема, которой я давно занимаюсь, доведена Вами до близкого конца…
В этих работах Лагранж решил ряд задач, которые сам Эйлер не смог одолеть. Эйлер включил похвалы Лагранжу в свою работу и (вместе с Д’Аламбером) рекомендовал молодого учёного в иностранные члены Берлинской Академии наук. В том же 1759 году Лагранж был избран членом Берлинской академии наук.
В Турине Лагранж впервые применяет анализ к теории вероятностей, развивает теорию колебаний и акустику.
В 1762 году Лагранж дал первое описание общего решения вариационной задачи. Оно не было ясно обосновано и встретило резкую критику. Эйлер в 1766 году дал строгое обоснование вариационным методам и в дальнейшем всячески поддерживал Лагранжа.
В 1764 году Французская Академия наук объявила конкурс на лучшую работу по проблеме движения Луны. Лагранж представил работу, посвященную либрации Луны, которая была удостоена первой премии. В 1766 году Лагранж получил вторую премию Парижской Академии за исследование, посвященное теории движения спутников Юпитера, а до 1778 года был удостоен ещё трёх премий.
Вследствие постоянного переутомления Лагранж в двадцатипятилетнем возрасте тяжело заболел. К сожалению, единственное средство, известное тогдашней медицине, т. е. кровопускание, приносило ему вред. А процедура эта повторялась двадцать девять раз. Нет ничего удивительного, что он постепенно терял силы.
В 1767 году учёный женился на своей кузине по матери, Виттории Конти, но в 1783 году его жена умерла.
Берлинский период (1766 – 1787) был самым плодотворным в жизни Лагранжа. Он почти ежемесячно опубликовывал новую работу. Из его берлинских работ важнейшей является теория частных дифференциальных уравнений. Здесь он выполнил важные работы по алгебре и теории чисел, в том числе строго доказал несколько утверждений Ферма и теорему Вильсона: число p является простым тогда и только тогда, когда выражение (p–1)!+1 делится на p .
В 1772 году Лагранж был избран членом академии наук в Париже, куда переехал в 1787 году и стал преподавать в высших учебных заведениях.
Великая французская революция 1789 года отнеслась к Лагранжу снисходительно. Ему пожаловали пенсию и оплачиваемое место в комиссии, занимавшейся разработкой метрической системы мер и весов и нового календаря. К большому своему облегчению, Лагранжу удаётся заблокировать революционный проект всеобщего перехода на 12-ричную систему.
В 1792 году Лагранж вновь женился, на Рене-Франсуазе-Аделаиде Лемонье, дочери друга-астронома. Брак оказался удачным.
В 1795 году открыта Нормальная школа, и Лагранж преподаёт там математику. В 1797 году, после создания Политехнической школы, вёл там преподавательскую деятельность, читал курс математического анализа.
Наполеон любил обсуждать с деликатным и ироничным Лагранжем философские вопросы. Он пожаловал Лагранжу титул графа, должность сенатора и орден Почётного легиона.
Умер Лагранж 10 апреля 1813 года после длительной болезни, в результате полного истощения сил. Одними из последних его слов были:
Я сделал своё дело. Я никогда, никого не ненавидел, и не делал никому зла.
Выдающийся французский ученый Лаплас в речи над могилой Лагранжа дал такую характеристику деятельности покойного:
…среди тех, кто самым эффективным образом раздвинул пределы наших знаний, Ньютон и Лагранж в самой высокой степени владели счастливым искусством открывания новых данных, представляющих собой существо знаний…
Имя Лагранжа внесено в список 72 величайших учёных Франции, помещённый на первом этаже Эйфелевой башни.
В честь Лагранжа названы:
- кратер на Луне
- улицы в Париже и Турине.
Имя Лагранжа носят следующие математические объекты:
- задача Лагранжа
- интерполяционная формула Лагранжа
- метод Лагранжа
- метод множителей Лагранжа
- Метод Лагранжа – Шарпи
- теорема Лагранжа в теории чисел
- теорема Лагранжа о порядке и индексе конечной группы
- Теорема Лагранжа об устойчивости равновесия
- уравнение Лагранжа
- формула Лагранжа
- функция Лагранжа
- интеграл Лагранжа
Струны Лагранжа
Лагранж Ж.Л. Аналитическая механика
Способности к математике проявились у студента университета в Турине довольно рано. Он прочёл несколько работ по оптике и математическому анализу и увлечённо занялся исследованиями. В возрасте девятнадцати лет (1755) он написал первую работу по изопериметрическим свойствам, высоко оцененную его добрым наставником — великим Эйлером. На её основе впоследствии будет разработана теория вариационных исчислений. Следующие десять лет, работая преподавателем артиллерийского колледжа в Турине, Лагранж всецело посвятил себя высшей математике.
Наследство — потомкам
Астрономию Лагранж начал серьёзно изучать в 1762 году, принимая участие в конкурсе Французской академии наук. Он подготовил блестящую работу о лунной либрации и получил первую премию. Вплоть до конца семидесятых годов ХVIII века учёный неизменно удостаивался наград различных научных обществ за астрономические и математические исследования. С 1766 по 1787 год Лагранж возглавлял отделение физики и математики Германской академии наук в Берлине, позднее работал во Франции. Теория чисел и алгебраические выражения, принцип возможных перемещений в аналитической механике, математическая конечная группа постановок, интерполяционная формула, метод множителей, теорема Лагранжа, формула конечных приращений – вот неполный перечень уникальных открытий франко-итальянца, ставших основой математического анализа…
Точки либрации (точки Лагранжа)
Можно смело утверждать, что математические труды Лагранжа стали теоретической основой астрономии и астрофизики. Все вычисления, которые обязательно сопровождают наблюдения астрономов за объектами во Вселенной, основаны на методах математического анализа.
Открытые учёным точки либрации позволили объяснить поведение тела с бесконечно малой массой в системе с двумя массивными телами под воздействием одной только гравитации. Решив в 1772 году математическую задачу, француз первым объяснил либрацию (раскачивание) Луны под действием резонанса. В 1764 году за фундаментальный научный труд по теории либрации Лагранж стал лауреатом премии Парижской академии наук. Отдельный научный труд был посвящён вековому движению спутника Земли.
В работе, посвященной стабильности Солнечной системы, Лагранж доказал возможность существования столь же стабильных планет на удалении более 1000 а.е. от Солнца. Математический анализ и методики Лагранжа легли в основу исследований планетных возмущений. Престижная награда Лагранжа тех лет – премия за расчет характера перемещения спутников Юпитера.
Удивительно, но предельно занятый математикой, механикой, астрономией и другими точными науками Лагранж преуспевал и в географии. Он серьёзно занимался теорией картографии, пытаясь и тут применять методы математического анализа. Стал одним из учредителей института изучения долгот. Лагранж доказал правильность вычислений с помощью методов дифференцирования и интегрирования. Многие его современники спорили с великим французом, но он твёрдо отстаивал убеждения, основанные на точных математических расчётах. И оказался совершенно прав.
Звёзды Лагранжа
Памятник Лагранжу в Турине
Утончённые французы уже не одну сотню совершенно по-особому отмечают всё, что вносит вклад в развитие цивилизации. Фотографии семидесяти двух великих французских учёных, чьи труды стали основой различных фундаментальных наук, помещены в почетный Пантеон на первом этаже башни Эйфеля. Среди них – гений математики Жозеф Луи Лагранж.
Читайте также: