约瑟夫·拉格朗日

天堂纪念馆:http://www.5201000.com/TT436873848
本馆由[ 孝行天下 ]创建于2012年05月01日

拉格朗日经历拉格朗日研究

发布时间:2012-05-01 22:14:48      发布人: 孝行天下
编辑本段拉格朗日回忆  据拉格朗日本人回忆,如幼年家境富裕,可能不会作数学研究.父亲有一条家规:必须有一子继任他的职业,拉格朗日也不反对.但到青年时代,在数学家F.A.雷维里(Revelli)指导下学几何学后,萌发了他的数学天才.17岁开始专攻当时迅速发展的数学分析.
编辑本段拉格朗日经历  18岁时(1754),他曾用意大利语写出第一篇论文,是用牛顿二项式定理处理两函数乘积的高阶微商。寄给数学家G。法尼亚诺(Fagnano),并用拉丁语写出寄给在柏林的L·欧拉(Euler)。可是当年8月他看到了公布的G。莱布尼兹(Leibniz)同J·伯努利(Bernoulli)的通信,正是这个内容,即后来的莱布尼兹公式。此不幸开端并未使拉格朗日灰心,9月给法尼亚诺的信中说他正研究等时曲线,并于年底开始研究变分极值问题。
  拉格朗日在1755年8月12日写给普鲁士科学院数学部主任欧拉的信中,给出了用纯分析方法求变分极值的提要;欧拉在9月6日回信中称此工作很有价值。他本人也认为这是第一篇有意义的论文,对变分法创立有贡献。此成果使他在都灵出名。9月28日,年仅19岁的拉格朗日被任命为都灵皇家炮兵学校教授。从此走向数学研究的道路,逐步成为当时第一流的科学家,在数学、力学和天文学中都做出了历史性的重大贡献。其学术生涯自然地可分为三个时期。
  都灵时期(1766年以前)。拉格朗日任数学教授后,积极进行研究。1756年给欧拉的信中,开始把变分法用于力学,还把欧拉关于有心力的一个定理推广到一般动力学问题。欧拉把信送交上级P·莫培督(Maupertuis)和科学院院长。莫培督看到拉格朗日是他的最小作用原理的支持者、建议拉格朗日来普鲁士任讲座教授,条件比都灵优越,但拉格朗日谢绝。同年8月,他被任命为普鲁士科学院通讯院士,9月2日选为副院士。
  1757年,以拉格朗日为首的一批都灵青年科学家,成立了一个科学协会,即都灵皇家科学院的前身。并从1759年开始,用拉丁语和法语出版学术刊物《都灵科学论丛》(Miscellanea Taurine- nsia,法语名Mélanges de Turin)。前三卷刊登了拉格朗日几乎全部在都灵时期的论文。其中有关变分法、分析力学、声音传播、常微分方程解法、月球天平动、木卫运动等方面的成果都是当时最出色的,为后来他在这些领域内更大贡献打下了基础。此外他在岁差章动,大行星运动方面也有重要贡献。
  1763年11月,都灵王朝代表去伦敦赴任时,带拉格朗日到巴黎。受到巴黎科学院的热烈欢迎,并初次会见J·R·达朗贝尔(d’Alembert)。在巴黎停留六周后病倒,不能去伦敦。康复后遵照达朗贝尔意见,回国途中在日内瓦拜访了当时著名数学家D·伯努利(Daniel Bernoulli)和文学家F·伏尔泰(Voltaire),他们的看法对拉格朗日以后的工作有启发。
  回到都灵后,拉格朗日的声望更高。朝野都认为他在都灵不能发挥才能。1765年秋,达朗贝尔写信给普鲁士国王腓特烈二世,热情赞扬拉格朗日,并建议在柏林给拉格朗日一个职位。国王同意后通知拉格朗日。但他回信表示不愿与欧拉争职位。1766年3月,达朗贝尔来信说欧拉决定离开柏林,并请他担任留下的职位。拉格朗日决定接受。待5月3日欧拉离开柏林去彼得堡后,拉格朗日正式接受普鲁士邀请,于8月21日离开都灵。
  柏林时期(1766—1787)。去柏林途经巴黎时,拉格朗日与达朗贝尔合作两周,于10月27日到达柏林。11月6日任命他为普鲁士科学院数学部主任。他很快就与院内主要骨干友好相处,如J·伯努利(Johann BernoulliⅢ)等。
  1767年9月,拉格朗日同维多利亚·孔蒂(Vittoria Conti)结婚。他给达朗贝尔的信中说:“我的妻子是我的一个表妹,曾与我家人一起生活很长时期,是一个很好的家庭妇女。”但她体弱多病,未生小孩,久病后于1783年去世。
  在普鲁士科学院,拉格朗日的任务是每月宣读一篇论文,内容一般在《科学院文献》(Mémoires des l'Academie royale des scien-ces)以及《柏林科学院新文献》(Nouveaux memoires de l'Academie des Berlin)上发表。他还接受达朗贝尔的建议,经常参加巴黎科学院竞赛课题研究,并获得1772、1774、1776、1780年度的奖金。
编辑本段拉格朗日研究  拉格朗日在柏林期间完成了大量重大研究成果,为一生研究中的鼎盛时期,多数论文在上述两刊物中发表,少量仍寄回都灵.其中有关月球运动(三体问题)、行星运动、轨道计算、两个不动中心问题、流体力学、数论、方程论、微分方程、函数论等方面的成果,成为这些领域的开创性或奠基性研究.此外,还在概率论、循环级数以及一些力学和几何学课题方面有重要贡献.他还翻译了欧拉和A.棣莫弗(De Moivre)的著作. 1782年给P.拉普拉斯(Laplace)的信中说:“我几乎写完《分析力学论述》(Traitéde Mécanique Analytique),但无法出版.”拉普拉斯安排在巴黎出版,出书时已是1788年,拉格朗日已到巴黎了.此书成为分析力学的奠基著作.
编辑本段拉格朗日研究经历  1783年,老家建立“都灵科学院”,任命拉格朗日为名誉院长。原出版刊物改为《都灵科学院综合论丛》(Mélanges des l’Acade-mie des sciences des Turin)。拉格朗日也常寄论文回去发表。到1786年8月,因支持他的普鲁士国王腓特烈二世去世,决定离开柏林。他于1787年5月18日应巴黎科学院邀请动身去法国。
  巴黎时期(1787—1813)。拉格朗日1787年7月29日正式到巴黎科学院工作。由于他从1772年起就是该院副院士,这次来工作受到了更热情的欢迎,可惜达朗贝尔已在1783年去世。
  到巴黎的前几年,他主要学习更广泛的知识,如形而上学、历史、宗教、医药和植物学等。1789年爆发资产阶级革命,他只是有兴趣地旁观。1790年5月8日的制宪大会上通过了十进位的公制法,科学院建立相应的“度量衡委员会”,拉格朗日为委员之一。8月8日,国民议会决定对科学院专政,三个月后又决定把A.L.拉瓦锡(Lavoisier),拉普拉斯,C.A.库伦(Coulomb)等著名院士清除出科学院。但拉格朗日被保留,并任度量衡委员会主席。
  1792年,丧偶9年的拉格朗日同天文学家勒莫尼埃(LeMonnier)的女儿何蕾-弗朗索瓦-阿德莱德(Renée-Francoise- Adelaide)结婚,虽未生儿女,但家庭幸福。
  1793年9月政府决定逮捕所有在敌国出生的人,经拉瓦锡竭力向当局说明后,把拉格朗日作为例外。
  1794年5月7日法国雅各宾派开庭审判波旁王朝包税组织人物,把包括拉瓦锡在内的28名成员全部处以死刑,拉格朗日等人尽力地挽救,请求赦免,但是遭到了革命法庭副长官考费那尔(J.B.Coffinhal)的拒绝,全部予以驳回,并宣称,“共和国不需要学者,而只需要为国家而采取的正义行动!”第二天5月8日的早晨,拉格朗日痛心地说:“他们可以一眨眼就把拉瓦锡的头砍下来,但他那样的头脑一百年也再长不出一个来了。”
  1795年成立国家经度局,统一管理全国航海、天文研究和度量衡委员会,拉格朗日是委员之一。同年成立的两个法国最高学府:师范学校和综合工科学校中,拉格朗日等为首批教授。在取消对科学院的专政后,1795年建立了法国最高学术机构——法兰西研究院,选举拉格朗日为第一分院(即科学院)的数理委员会主席。此后他才重新进行研究工作,但主要是整理过去的工作,并结合教材编写完成一批重要著作。
  《分析力学论述》于1788年出版后,拉格朗日就着手把书中的原理和方法推广到一般的情况。他在1810年前发表的一些论文,
  如在《法兰西学院文献》(Memoires de l' Institute)中刊登的“关于任意常数变异法在所有力学问题中的一般理论”(Memoirs sur
  la théorie génèrale de la variatiou des constantes arbitrairesdans tons les problèmes de la mécanique,1809年3月宣读)等,都是为修改出第二版作准备。第二版更名为《分析力学》(Mé-canique analytique),分两卷,上卷于1811年出版,下卷直到1816年才印出,拉格朗日已去世三年。
  他在师范学校的教材《师范学校数学基础教程》(Les le consélèmentaires sur les Mathématique donnés à l' cole Normale)于1796年出版,后来收进《拉格朗日文集》(Oeuvres de Lagrange,下面简称《文集》),第七卷的内容他在1812年作过大量充实。
  1798年出版的《论任意阶数值方程的解法》(Traité de la ré-solution des éqnations numériques de tous les degrés),总结了早年在方程式论方面的成果,并加以系统化,充实后于1808年再版。
  关于函数论方面他出版了两本历史性著作。一是《解析函数论,含有微分学的主要定理,不用无穷小,或用在消失的量,或极限与留数等概念,而扫结为代数分析艺术》(Theorie des fonctionsanalytiques,contenant les principes du calcul diffèrentiel dégagés de toute considération d'infiniment petits, d'éranouissa-nts, de limites et de fluxions, et réduits à l'analyse algébrique de quantités finies),1797年出版,1813年再版;另一本《函数计算教程》(Lecons sur le calcul des fonctions), 1801年出版,由师范学校讲义改编。
  1799年雾月政变后,拿破仑(Napoleon)提名拉格朗日等著名科学家为上议院议员及新设的勋级会荣誉军团成员,封为伯爵;还在1813年4月3日授予他帝国大十字勋章。此时拉格朗日已重病在身,终于在4月11日晨逝世。在葬礼上,由议长拉普拉斯代表上议院,院长拉赛佩德(Lacépède)代表法兰西研究院致悼词。意大利各大学都举行了纪念活动,但柏林未进行任何活动,因当时普鲁士加入反法联盟。

到过这里的访客更多>>