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泊松 |
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中文名：西莫恩·德尼·泊松 外文名：Simeon-Denis Poisson 國籍：法國 出生地：法國盧瓦雷省的皮蒂維耶出生日期：1781年6月21日 逝世日期：1840年4月25日 職業：數學家、幾何學家和物理學家 畢業院校：巴黎綜合工科學校 主要成就：泊松分佈推廣了“大數定律” 代表作品：《力學教程》，《彈性固體和流體的平衡和運動一般方程研究報告》 西莫恩·德尼·泊松是法國數學家、幾何學家和物理學家。 1781年6月21日生於法國盧瓦雷省的皮蒂維耶，1840年4月25日卒於法國索鎮。 1798年入巴黎綜合工科學校深造。 1806年任該校教授，1812年當選為巴黎科學院院士。泊鬆的科學生涯開始於研究微分方程及其在擺的運動和聲學理論中的應用。他工作的特色是應用數學方法研究各類物理問題，並由此得到數學上的發現。他對積分理論、行星運動理論、熱物理、彈性理論、電磁理論、位勢理論和概率論都有重要貢獻。他還是19世紀概率統計領域裡的卓越人物。他改進了概率論的運用方法，特別是用於統計方面的方法，建立了描述隨機現象的一種概率分佈──泊松分佈。他推廣了“大數定律”，並導出了在概率論與數理方程中有重要應用的泊松積分。 人物簡介 泊松(Simeon-Denis Poisson,1781—1840)法國數學家。 1781年6月21日生於法國盧瓦雷省的皮蒂維耶，1840年4月25日卒於法國索鎮。 泊鬆的父親是退役軍人，退役後在村里作小職員，法國革命爆發時任村長.泊松最初奉父命學醫，但他對醫學並無興趣，不久便轉向數學.於1798年進入巴黎綜合工科學校，成為拉格朗日、拉普拉斯的得意門生.在畢業時由於其學業優異，又得到拉普拉斯的大力推薦，故1806年留校任輔導教師，1802年任巴黎理學院教授.1812年當選為巴黎科學院院士.1816年應聘為索邦大學教授.1826年被選為彼得堡科學院名譽院士.1837年被封為男爵.著名數學家阿貝爾說：“泊松知道怎樣做到舉止非常高貴.” 泊鬆的科學生涯開始於研究微分方程及其在擺的運動和聲學理論中的應用。他工作的特色是應用數學方法研究各類物理問題，並由此得到數學上的發現。他對積分理論、行星運動理論、熱物理、彈性理論、電磁理論、位勢理論和概率論都有重要貢獻。 人物生平 1798年，他以當年第一名成績進入巴黎綜合理工學院，並立刻受到學校裡的教授們的注意，他們讓他自由按自己愛好進行學習。在1800年，不到入學兩年，他已經發表了兩本備忘錄，一本關於艾蒂安·貝祖的消去法，另外一個關於有限差分方程的積分的個數。後一本備忘錄由西爾韋斯特·弗朗索瓦·拉克魯瓦和阿德里安-馬里·勒讓德檢驗，他們推薦將它發表於《陌生學者集》（Recueil des savants étrangers），對於18歲的青年來講這是無上的榮譽。這次成功立刻給了泊松進入科學圈子的機會。他在理工學院上過拉格朗日函數理論的課，拉格朗日很早認識到他的才華，並與他成為朋友；泊松追隨了拉普拉斯的足跡，後者將他幾乎當作兒子看待。終其職業生涯，也即直至他於巴黎郊外的索鎮去世，他幾乎一直在寫作和發表他的數量巨大的著作，並承擔了他後來所擔任的各種教職。 在理工學院完成他的學業之後，他立刻被聘為複講員，他其實還在學生時代就業餘擔任過；因為他的同學們經常在困難的課程之後到他房間求助於他，要求他重複並解釋該堂課。他在1802年成為代課教授（professeur suppléant），並於1806年成為正教授，接替傅立葉，因為拿破崙把後者送去格勒諾布爾。 1808年，他成為子午線局的天文學家；當1809年，科學教員團體建立時，他被聘為理論力學教授。他於1812年成為學院的會員，於1815年成為圣西爾軍事專科學校的檢查員，於1816年離開理工學院的檢查員職位，於1820年成為大學的顧問，並於1827年繼拉普拉斯之後成為子午線局的幾何學家。 1817年，他娶了南茜·德巴迪。他父親因為早年經歷而痛恨貴族，以第一共和國的教條來培養他。在大革命時期，帝國時期和復闢時期，泊鬆對政治毫無興趣，專心於數學。他於1821年被授予男爵榮譽；但是他從未拿出證書或者使用頭銜。 1830年七月革命威脅到他損失所有的榮譽；路易-菲利普政府的這個不光彩的事情被弗朗索瓦·阿拉戈有技巧的避免了，他在泊松正在被內閣密謀取消頭銜的時候，邀請泊松到皇宮赴宴，在那裡被公民國王公開歡迎，並“記住”了他。此後，當然剝奪他的榮譽不可能再發生，七年後，他被稱為法國貴族院議員（Pair de France），不是因為政治原因，而是作為法國科學界的代表。 和當時許多科學家一樣，他是一個無神論者。 作為數學教師，泊松不是一般的成功，就如他早年成功擔任理工學院的複講員時所預示的那樣。作為科學工作者，他的成就罕有匹敵。在眾多的教職工作之餘，他擠出時間發表了300餘篇作品，有些是完整的論述，很多是處理純數學、應用數學、數學物理、和理論力學的最艱深的問題的備忘錄。有句通常歸於他名下的話：“人生只有兩樣美好的事情：發現數學和教數學。”（La vie n'est bonne qu'à deux choses: découvrir les mathématiques et enseigner les mathématiques.） 科學貢獻 光的波動說 菲涅爾提出光的衍射有衍射但因為波長小所以不明顯並做出了說明，泊松指出，根據菲涅耳的理論，應當能看到一種非常奇怪的現象：如果在光束的傳播路徑上，放置一塊不透明的圓板，由於光在圓板邊緣的衍射，在離圓板一定距離的地方，圓板陰影的中央應當出現一個亮斑，在當時來說，這簡直是不可思議的，所以泊松宣稱，他已駁倒了波動理論。菲涅耳和阿拉果接受了這個挑戰，立即用實驗檢驗了這個理論預言，非常精彩地證實了這個理論的結論，影子中心的確出現了一個亮斑。後人戲劇性地稱這個亮點為泊松亮斑。 數學和物理 泊松是法國第一流的分析學家.年僅18歲就發表了一篇關於有限差分的論文，受到了勒讓德的好評.他一生成果累累，發表論文300多篇，對數學和物理學都作出了傑出貢獻. 泊鬆一生從事數學研究和教學，他的主要工作是將數學應用於力學和物理學中。他第一個用衝量分量形式寫分析力學，使用後稱為泊松括號的運算符號；他所著《力學教程》在很長時期內被作為標準教科書。在天體力學方面，他推廣了拉格朗日和拉普拉斯有關行星軌道穩定性的研究，還計算出球體和橢球體之間的引力。他用行星內部質量分佈表示重力的公式對20世紀通過人造衛星軌道確定地球形狀的計算仍有實用價值。他獨立地獲得軸對稱重剛體定點轉動微分方程的積分，即通常稱為拉格朗日(工作在泊松前，發表在後)的可積情況。他在1831年發表的《彈性固體和流體的平衡和運動一般方程研究報告》一文中第一個完整地給出說明粘性流體的物理性質的方程,即本構關係。在這以前,I.牛頓在《自然哲學的數學原理》(1687)一書中曾對此給出簡單的說明，A.-L.柯西1823年寫出用分量形式表達的本構關係，但缺靜壓力項。 固體力學 在固體力學中，泊松以材料的橫向變形係數，即泊鬆比而知名。他在1829年發表的《彈性體平衡和運動研究報告》一文中，用分子間相互作用的理論導出彈性體的運動方程,發現在彈性介質中可以傳播縱波和橫波,並且從理論上推演出各向同性彈性桿在受到縱向拉伸時，橫向收縮應變與縱向伸長應變之比是一常數，其值為四分之一。但這一數值和實驗有差距，如1848年G. 維爾泰姆根據實驗就認為這個值應是三分之一。 數學貢獻 |
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