Анри Пуанкаре - френски математик, механик, физик. Биография, принос към науката, творбите и наградите

Изключителният френски учен Поанкаре Анри е човек, който изпреварва времето си. Той е автор на 11 тома от най-сериозното изследване, което засяга почти всички математически области. В изследванията си ученият излага теоретичните основи, които все още се използват в научните изследвания. Днес ние разглеждаме биографията на френския математик и накратко се запознаваме с неговите постижения.

детство

Анри Пуанкаре е роден на 29 април 1854 г. във Франция, в малкото градче Сите Дукале близо до Нанси. Баща му, Леон Пуанкаре, е бил лекар и преподавател в Медицинския факултет. Майка, Евгения Лануа, беше домакиня и посвети много време на децата. Анри имаше сестра, Алина. От ранно детство момчето страдаше от разсейване. През целия си живот Анри придружаваше този проблем. Обаче, когато той узрее, стана ясно, че разсеяността е доказателство за невероятната му способност да се потопи в собствените си мисли, да отразява и анализира.

В ранна детска възраст Поанкаре страда от дифтерия. Поради усложненията, които болестта дава, той не можеше дори да ходи или да говори няколко месеца. През този труден период той се научи да обръща повече внимание на звуците. През годините тази характеристика доведе до това, че звуците на бъдещия учен започнали да се свързват с определени цветове. За много хора тази способност се наблюдава в детството, но отива в зрялост. В Поанкаре той е запазен за цял живот.

Начално образование

Постепенно момчето се възстановява, започва да говори и ходи, но физическата му слабост не го оставя. Заради болестта си той стана плах и срамежлив. Първото си образование получава вкъщи благодарение на А. Гинзелин, най-образованият човек по онова време. Каквато и да е науката, Анри рядко си правеше бележки и мислеше добре. Не е трябвало да бъде принуждаван да си направи домашното и да изтегли допълнителна информация. Уроците на Гинзелин с Анри приличаха на разговор между възрастен и дете за всичко. Тези изследвания са допринесли за по-голямото развитие на слуховата памет в Пуанкаре. Болезненото, плахо малко момче бързо се превърна в образован и ерудиран човек с индивидуален начин на мислене. Между другото, неприязънът на Анри към писмото е запазен за цял живот.

училище

Момчето е било толкова развито, че веднага е бил отведен във втория клас в лицето на Нанси. По това време класовете бяха разгледани от 10-ти до 1-ви, затова, ако по-правилно да се говори, Анри влезе в 9-ти клас. Учителите по лицей бяха много горди с него. Той лесно се справи с всякакви математически проблеми и написа интересни есета. Въпреки факта, че учителят по математика отбелязва голям потенциал в Поанкаре, като ученик, той е по-склонен към хуманитарни теми. В крайна сметка Хенри се премести в хуманитарния отдел.

През юни 1870 г. започнаха военни сблъсъци между Франция и Прусия, което донесе на французите много скръб и разочарование. По това време бащата на Анри е бил главен в медицината в града. Син му помогна в работата с ранени войници. Той служи като асистент в амбулатория и личен секретар на Леон Пуанкаре.

Събитията от тази ужасна война се развиха много бързо и предизвикаха истински шок за шестнадесетгодишната младеж. Бъдещият учен показа опита си в дисертацията “Как може да се надигне нация?”, Написана след завършване на гимназията.

Висше образование

През 1871 г. Поанкаре Анри преминава в приемния изпит за бакалавър по литература със степен "добро". Той имаше възможност да влезе във Филологическия факултет, но след три месеца един млад мъж полага изпити във Факултета по естествени науки. Почти не успя да се подложи на изпита по математика заради отсъствието си. Анри закъсняваше за него и, объркан, започна да разказва за материал, който не засяга въпроса, който му е зададен. Човекът реагира с неуспех, защото знаеха, че той е способен на повече. Анри е допуснат до устния изпит, в който се показва във всичките си блясъци. В резултат на това Поанкаре получи степен бакалавър. По време на обучението си в началния курс по математика, той допълнително изучава литература и повече от веднъж печели първите места в математически състезания.

Политехнически и минни училища

През есента на 1873 г. Анри става студент в Политехническото училище. Първоначално той е един от най-добрите ученици, но скоро губи позицията си. Причината за това бяха няколко неща, които младият учен просто не можеше да приеме сериозно. Сред тях бяха рисуване, рисуване, както и военно изкуство. По този начин Поанкаре завършва училище не с най-добро представяне. По-късно той постъпва в Минно училище, което по това време се счита за много престижно учебно заведение. Тук Хенри се занимава с кристалографски изследвания.

През 1879 г. един млад учен защитава докторската си дисертация в Минното училище, което се харесва на професор Сорбона Г. Дарбу. Последният твърди, че в една работа Поанкаре може да постави толкова материали и идеи, колкото е достатъчно за няколко добри дисертации.

През април 1879 г. Пуанкаре започва работа като инженер в мините. Когато на една от мините се случи експлозия, в резултат на която хората умряха, Анри не се страхуваше да слезе на мястото на експлозията, за да проучи причините и размерите на трагедията. След като защитава тезата си, ученият започва да преподава математически анализ в Кана.

Семейният живот

Въпреки безкрайната любов към науката, Пуанкаре намери време за семейството. През 1881 г. той се жени за Луиза Полен д'Анси. Сватбата беше доста буйна и се състоя в Париж. През 1887 г. се роди дългоочакваното първородно, момиче на име Жан. Две години по-късно съпругата му ражда второ момиче, Ивон, и година по-късно, третата, Хенриета. Две години след раждането на третата дъщеря, двойката в Поанкаре имала син, на име Лион.

Семейният живот на френската математика беше изпълнен с любов и мир. „Гигантската работа на мисълта”, която ученият е направил на творческия си път, дължи голяма част от жена си. Тя винаги поддържаше благоприятна атмосфера в семейството.

Математически заслуги

Поредица от бележки за фуксските функции, написани от Пуанкаре за френското списание Compres Rendus, привлече вниманието на видни математици (предимно Вайерщрас и Ковалевская) и предизвика истински интерес към научната общност. Следват още пет интересни доклада по същата тема.

След като най-накрая откри автоморфни функции, математикът получава преподавателска позиция в Университета в Париж. След като се премести във френската столица, двадесет и седемгодишният Пуанкаре се занимава със семейството, преподава и работи в тясно сътрудничество с младите математици Емил Пикар и Пол Апел. Професор Хермит става наставник на триото нови учени.

Скоро в Париж работата на Анри Пуанкаре е публикувана под заглавието „На криви, дефинирани чрез диференциални уравнения“, която се състои от четири части. Преди това този метод остана в научната общност без внимание. Учен в този трактат излага теорията за стабилността на диференциалните уравнения по отношение на малки параметри и начални условия. През 1886 г. героят на нашия разговор оглавява катедрата по математическа физика и теория на вероятностите. И на 33 г. той попада в редиците на Френската академия на науките.

Научният изследовател го доведе до топологията. Той въвежда понятия като номера на Бети и фундаменталната група в науката, доказва формулата на Ойлер-Пуанкаре и формулира общото понятие за измерение. Френският математик направи много открития в диференциалната геометрия, алгебричната топология, теорията на вероятностите и много други области на математиката. Ученият открива връзка между ком-фортно-евклидовия модел и проблемите на теорията на функциите на комплексната променлива. Това беше едно от първите сериозни приложения на геометрията на Лобачевски. Поради това евклидовият модел често се нарича „модел на Поанкаре - пространството на Лобачевски”. Освен това, Поанкаре е автор на Принцип на Дирихле.

Небесна механика

От младите нокти Поанкаре се интересува от звездите и законите, според които небесните тела движат телата си. През 1889 г., неговият трактат, "Светилата на предписаните граници никога няма да преминат." Работата получи награда на международен конкурс. Малко по-късно, ученият написа тритомна работа "Нови методи на небесната механика". Освен това той публикува много значими творби за стабилността на движението и равновесните фигури на въртяща се гравитационна течност. Ученият е създал и метода на интегралните инварианти и много повече. От 1896 г. небесната механика влиза в живота му още по-тясно: Поанкаре става ръководител на катедрата на небесната механика в университета Сорбона.

физика

Влиянието на френския учен върху физиката също е огромно. Въпреки факта, че Поанкаре и Айнщайн използват различни степени на популярност, Пуанкаре много преди Айнщайн разкрива в статиите си основите на такава концепция като теорията на относителността. Главен сред тези статии е работата "Измерване на времето". Въпреки това, учен наистина харесва работа с учениците. Той чете доста дълъг курс по физика, който по-късно е публикуван като книга с дванадесет тома. В своите проучвания той се докосваше до всички важни въпроси и предложи свой собствен подход към тяхното решаване. Физикът и математик Поанкаре очакват много от заключенията на други учени, които са живели по-късно.

През 1902 г. е публикувана работата на Хенри Пуанкаре за наука, наречена “Наука и хипотеза”. Тя предизвика огромен резонанс в научната общност. Две години по-късно, изнасяйки лекция в Америка, Пуанкаре създава истинска сензация. В статия, озаглавена "Бележки на Академията на науките", публикувана през 1905 г., той доказва инвариантността на уравненията на Максуел по отношение на трансформациите на Лоренц. М. Борн вярва, че теорията на относителността не е заслуга на конкретен учен. Това е резултат от колективната работа на брилянтни умове от цял ​​свят. Те със сигурност включват Анри Пуанкаре.

Хипотеза на Поанкаре

Френският математик и физик са направили много интересни хипотези по време на работата си. Едно от тях просто се нарича хипотеза на Поанкаре. Тя твърди, че всяко триизмерно, просто свързано компактно многообразие е безкрайно хомоморфно на триизмерна сфера. Американският учен Маркус Ду Сото от Оксфорд смята тази хипотеза за централен проблем както на математиката, така и на физиката. Той я нарече опит да разбере какви форми може да приеме Вселената. В крайна сметка, хипотезата на френския учен е включена в списъка на Седемте проблема на хилядолетието. За решаването на всеки от тези проблеми, Клей Институт предложи награда от 1 милион щатски долара.

Дълго време хипотезата на Поанкаре, формулирана през 1904 г., не получи особено внимание. Първият интерес към неговата резолюция беше изразен от Хенри Уайтхед. Ученият дори обяви доказателствата си, но се оказа неправилен. Оттогава много хора се опитват да докажат хипотезата, особено през 60-те години на миналия век. Голям брой доказателства бяха отхвърлени.

През 2004 г. руският учен Григорий Перелман доказа хипотезата на Поанкаре. За това той е награден с Международната награда за медали. През 2010 г. Институтът по Клей награди руския учен обещаната награда, но Перелман го отказа.

Американският математик Хамилтън също работи върху доказателството, но не завърши работата. През 2011 г. Perelman настоява, че наградата Clay Institute ще бъде присъдена на Hamilton, тъй като именно той създава математическата теория, която Perelman частично използва в доказателствата си.

Награди и титли

Заслугата Поанкаре Анри, чиято биография беше темата на нашия разговор днес, неведнъж беше оценявана за достойнство. Той бе собственик на такива награди:

• Poisele (през 1885 г.).
• Крал на Швеция (през 1889 г.).
• Жан Рейно (Парижката академия на науките, 1896).
• Боя (Унгарска академия на науките, 1905).

Ученият е награден и с медали от Лондонското астрономическо общество, Лондонското кралско общество и много други. Научните общества на Великобритания, Франция и Русия считат честта на членството на Поанкаре в техните редици.

17 юли 1912 г. умира великият учен. По онова време той е само на 58 години. Поанкаре е погребан на гробището в Монпарнас, в семейната крипта. Астероид, един от лунните кратери, Парижкия институт по математика, парижка улица и много математически термини бяха наречени в негова чест.

заключение

Днес се срещнахме с живота и работата на изключителен френски учен. Благодарение на знанието, че Поанкаре е заложил още от детството си, той не само е победил сериозните заболявания, но и е успял да постигне феноменален успех в науката. Само този факт заслужава уважение.