JOSEPH FOURIER: BIOGRAFIA, CONTRIBUTI, CITAZIONI ATTRIBUITE - ARTE - 2026

Joseph Fourier (1768-1830) fu un insegnante, matematico e fisico di origine francese, riconosciuto per aver scoperto le serie trigonometriche convergenti, mediante le quali poteva determinare la conduzione del calore e delle vibrazioni nei corpi solidi.

La sua teoria del calore ha anche aiutato a capire la luce e il suono. Successivamente, consentirebbe di risolvere problemi di fisica, ingegneria e telecomunicazioni. Ha inoltre sviluppato la trasformazione matematica che porta il suo nome, su cui si basa lo studio di qualsiasi fenomeno ondoso.

Ritratto di Joseph Fourier. Fonte: Jules Boilly

Fourier si è distinto come il primo a fornire una spiegazione scientifica per l'effetto serra. È anche noto per essere uno dei 100 accademici reclutati da Napoleone Bonaparte per la sua spedizione in Egitto e per aver partecipato alla scoperta della Stele di Rosetta.

Biografia

Jean-Baptiste-Joseph Baron Fourier è nato il 21 marzo 1768 nella città di Auxerre, nella regione francese della Borgogna.

Suo padre era un sarto che si risposò dopo la morte della sua prima moglie. Joseph era il nono di 12 figli di quel secondo matrimonio. Rimase orfano in tenera età da quando sua madre morì quando aveva nove anni e l'anno successivo suo padre.

L'amministrazione comunale riuscì a farlo adottare a Joseph Pallais, che gli insegnò il latino, il francese e parte delle idee di Jean-Jacques Rousseau, che in seguito avrebbe ispirato la Rivoluzione francese. Poi è entrato nell'École Royale Militaire, dove eccelleva in letteratura, ma ancora di più in matematica.

Nonostante la sua passione per i numeri, decise nel 1787 di dedicarsi alla vita religiosa, entrando nell'abbazia dell'ordine benedettino di St. Benoit-sur-Loire. Ma il suo interesse per la matematica persisteva, quindi non prese i voti religiosi.

Nel 1790 assunse la cattedra di matematica presso la scuola dove iniziò la sua formazione e, parallelamente, continuò le sue ricerche in algebra.

Gli ideali della Rivoluzione francese lo coinvolgono in un conflitto politico, entrando a far parte del Comitato Rivoluzionario locale dal 1793. Un anno dopo viene arrestato e imprigionato, ma i trionfi della rivoluzione lo salvano dalla ghigliottina.

Al suo rilascio, si è concentrato sul miglioramento delle sue capacità di insegnante, entrando all'École Normale de Paris, dove veniva offerta la formazione nell'arte dell'insegnamento. La sua ricerca in matematica è continuata durante questo periodo

Con l'apertura dell'École Polytechnique e l'ingresso come insegnante della facoltà, divenne collega di eminenti matematici del suo tempo come Gaspard Monge, Giuseppe Lagrangia e Pierre-Simon Laplace.

Spedizione in Egitto

Nel 1798, all'età di 30 anni, salpò per l'Egitto come consulente scientifico con Napoleone Bonaparte, 30.000 soldati e più di 100 accademici. Lì assistette a come la flotta francese stava occupando Malta, Alessandria e Il Cairo.

Quando il potere francese fu stabilito, Fourier contribuì a fondare l'Institut d'Égypte, di cui era segretario. Effettuò anche esplorazioni archeologiche e si occupò di confrontare scoperte scientifiche e letterarie fino al 1801.

Quell'anno, prima della vittoria degli inglesi e dei francesi, tornò nel suo paese con una collezione di oggetti archeologici. Tra loro c'era una copia della Rosetta Stone, rinomata per essere il primo antico testo multilingue scoperto in tempi moderni.

Sviluppo della sua teoria del calore

Il matematico stava per riprendere il suo lavoro accademico quando fu nominato prefetto di Grenoble, capitale del dipartimento dell'Isère. Ha trascorso 14 anni in carica e si è distinto per la sua gestione amministrativa. Realizzò anche un importante tratto di strada per Torino.

Durante questo periodo ha dato un contributo eccezionale all'opera Description de l'Égypte, oltre a scrivere la prefazione. Parallelamente ha iniziato i suoi esperimenti sulla propagazione del calore. Le sue conclusioni hanno suscitato polemiche tra i matematici per un'equazione che tentava di descrivere il calore nei corpi solidi.

La critica non lo fermò e continuò a lavorare sulla sua teoria fino al dicembre 1807 quando la presentò all'Istituto di Parigi. Sebbene alcuni dei matematici più importanti lo rifiutassero all'istante, come Lagrange, Laplace, Legendre, Euler e Poisson, la stessa istituzione lo ricompensò per le sue memorie quattro anni dopo.

L'anno scorso

Il matematico, che aveva ottenuto il titolo nobiliare di barone durante il governo napoleonico, riesce a sopravvivere alla sua caduta. Era responsabile dell'Ufficio statistico della Senna e si dedicò esclusivamente alla vita accademica a Parigi.

Nel 1817 divenne membro dell'Accademia delle Scienze e nel 1822 fu eletto Segretario Permanente dell'istituzione. Quell'anno riuscì a pubblicare la Teoria analitica del calore, nonostante le critiche ricevute per una presunta mancanza di rigore matematico.

Successivamente è stato ammesso all'Accademia letteraria francese e all'Accademia di medicina, grazie ai suoi contributi in egittologia. È stato anche eletto membro straniero dell'Accademia reale svedese delle scienze.

Il 16 maggio 1830, all'età di 62 anni, Joseph Fourier morì a Parigi, in Francia. Secondo quanto riferito, la sua morte fu causata da un disturbo cardiaco, anche se alcuni credevano che avesse contratto una malattia durante i suoi anni in Egitto. Non terminò il suo lavoro sulla risoluzione delle equazioni, sebbene l'anno successivo furono pubblicati i progressi che aveva fatto per dimostrare il suo teorema.

Oltre ad aver chiamato gli strumenti matematici che ha sviluppato con il suo cognome, una statua in bronzo è stata eretta nella sua città natale nel 1849. Anche un asteroide porta il suo nome, così come l'Università di Grenoble.

contributi

Busto di Joseph Fourier nel Museo dell'Antico Palazzo Vescovile di Grenoble. Fonte: © Guillaume Piolle

I grandi contributi di Fourier si concentrano nei campi della fisica e della matematica, ma la sua applicazione include molte altre scienze come l'astronomia, la medicina, la climatologia, l'oceanografia, l'ingegneria e la chimica. Il suo lavoro è stato il punto di partenza delle serie trigonometriche e delle funzioni delle variabili reali.

In particolare spicca la sua formulazione della teoria del calore e delle leggi matematiche con cui spiega la sua propagazione, che contribuiscono ai fondamenti della termodinamica. L'equazione del calore era un'equazione differenziale che descrive come viene distribuito il calore e come varia la temperatura in ciascuna area e per un periodo di tempo.

Ha anche sviluppato la serie di Fourier, che consiste nella scomposizione di un segnale periodico in termini di segnali più elementari. Questo strumento matematico viene applicato in aree quali l'analisi vibratoria, la compressione dei dati, l'acustica, l'elaborazione di immagini e segnali.

Un altro dei suoi grandi contributi è stata la Trasformata di Fourier. È una funzione matematica chiave in settori quali telecomunicazioni, statistica, ottica e fisica. Questa funzione consente di trasformare segnali di natura temporale o spaziale, oltre a quelli di movimento periodico.

Fourier ha svolto anche ricerche in meteorologia, tra cui spicca il suo ragionamento sull'effetto serra. In essi ha suggerito che la radiazione interstellare ha causato gran parte del calore della Terra e, per la prima volta, l'atmosfera è stata considerata un elemento isolante.

I suoi contributi non possono non menzionare i vari articoli di Egittologia e di Storia della Scienza. Non a caso, è uno dei 72 scienziati iscritti al primo piano della Torre Eiffel.

Riproduce

Tra le opere più importanti del matematico francese ci sono quelle relative al campo della teoria del calore:

-Rapport sur les tontines (1821)

-Théorie analytique de la chaleur (1822)

-Remarques générales sur les températures du globe terrestrial et des espaces planétaires (1824)

-Analyse des équations determinées (1827)

-Mémoire sur la distinction des racines imaginaires, et sur l'applicazione des théorèmes d'analyse algébrique aux équations transcendantes qui dépendant de la théorie de la chaleur (1827)

-Remarques générales sur l'application du principe de l'analyse algébrique aux équations transcendantes (1827)

-Mémoire d'analyse sur le mouvement de la chaleur dans les fluides (1833).

Citazioni attribuite

- "Lo studio approfondito della natura è la fonte più fertile di scoperte matematiche."

- “Non può esserci un linguaggio più universale e semplice, più privo di errori e oscurità, e quindi più adatto ad esprimere le relazioni invariabili delle cose naturali. La matematica sembra costituire una facoltà della mente umana destinata a compensare la brevità della vita e l'imperfezione dei sensi ”.

- “Le cause primarie ci sono sconosciute; ma sono soggetti a leggi semplici e costanti, che si possono scoprire con l'osservazione, essendo il loro studio oggetto della filosofia naturale ”.

- “Il calore, come la gravità, penetra in ogni sostanza dell'universo, i suoi raggi occupano tutte le parti dello spazio. L'obiettivo del nostro lavoro è stabilire le leggi matematiche a cui questo elemento obbedisce. La teoria del calore formerà d'ora in poi uno dei rami più importanti della fisica generale ”.

- La matematica confronta i fenomeni più diversi e scopre le analogie segrete che li uniscono.

Riferimenti

1. Joseph Fourier. (2019, 1 novembre). Wikipedia, l'enciclopedia libera. Estratto da es.wikipedia.org
2. MCN Biografias.com. (sf) Fourier, Jean-Baptiste Joseph (1768-1827). Recupero da mcnbiografias.com
3. Collaboratori di Wikipedia. (2019, 17 dicembre). Joseph Fourier. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Estratto da en.wikipedia.org
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5. Joseph Fourier. (2019, 5 luglio). Wikiquote, Compendio di frasi famose. Recuperato da es.wikiquote.org
6. O'Connor, JJ e Robertson, EF (nd). Jean Baptiste Joseph Fourier. Recupero da st-andrews.ac.uk