Біографія Анрі Пуанкаре. Гіпотеза Анрі Пуанкаре

Жюль-Анрі Пуанкаре - геніальний вчений, широкий профіль діяльності якого позначив величезний внесок у багатьох розділах фізики, математики і механіки. Цей чоловік став основоположником якісних методів топології і теорії диференціальних рівнянь, він створив основу теорії стійкості руху. "Наука і гіпотеза" Анрі Пуанкаре - робота, що стала класикою, що вивчається усіма студентами технічних вузів.

Науки

Статті Пуанкаре задовго до робіт Ейнштейна містили формулювання основних положень теорії відносності. Наприклад, принцип відносності, релятивность поняття одночасності, синхронізація годин допомогою світлових сигналів, перетворення Лоренца, незмінність швидкості світла, сталість рівнянь Максвелла і безліч інших.


Анрі Пуанкаре розробив метод малого параметра і застосував його до задач небесної механіки, також він досліджував самостійно класичну задачу трьох тел. Навіть у філософії йому вдалося створити абсолютно новий напрямок, названий конвенционализмом.

Дитинство

Народився великий вчений в лотарингском місті Нансі у Франції 29 квітня 1854 року. Батько його - Леон Пуанкаре - у той час був ще дуже молодим, але вже відомим в місті і околицях практикуючим лікарем, до того ж він багато займався лабораторними дослідженнями і читав лекції на медичному факультеті університету. Мати - Євгенія - виховувала дітей. Дочка не викликала стільки занепокоєння, як маленький Жюль-Анрі Пуанкаре: його неуважність з часом стала легендарною. Матушці було невтямки, що цей недолік говорить про вроджений якості віддаватися глибокої внутрішньої думки і зовсім відволікатися від дійсності. Крім того, після дифтерії Анрі Пуанкаре придбав нову якість - асоціювати голосні звуки з певними квітами. Зрідка діти (особливо німі від природи володіють такою якістю. Анрі Пуанкаре зберіг таку здатність на все життя.

Домашнє навчання

Займався з малюком справжній ерудит, людина широкої освіти, природжений учитель - Альфонс Гинцелин. Крім правил граматики, історії, географії та біології хлопчик швидко освоїв всі чотири арифметичні дії і став легко рахувати в умі. Завдань йому викладач не залишав, вони нічого не записували, тому і без того чудова слухова пам'ять дитини зросла і зміцніла. До речі, графічне закріплення своїх відкриттів він так і не полюбив, до листа відчував стійке зневагу. Це пішло в мінус методикою.

Ліцей

Викладачі в нансийском ліцеї раділи, що у них навчається такий допитливий і старанний учень, як Анрі Пуанкаре. Він отримав таку гарну домашню підготовку, що почав вчитися у другому класі. Чудово писав твори, арифметика теж йому давалася легко, але особливої любові до неї він поки не відчував. Лише через кілька років до матері Анрі Пуанкаре прийшов схвильований вчитель і передрік її синові велике математичне майбутнє. Але, незважаючи на це, хлопець продовжив навчання на відділенні словесності, вивчаючи латинь і античних класиків. Гуманітарна освіта у великого вченого до шістнадцяти років вийшло більш ніж повним. Тоді ж відбулися події величезного значення життя не тільки Франції, але і всієї Європи: Франко-прусська війна і Паризька Комуна.

Університет

Двічі ставши бакалавром (словесності і наук), Анрі Пуанкаре почав вивчати елементарну математику - тепер уже по-справжньому самозабутньо. І геометрія, алгебра і математичний аналіз - вся ця сверхсерьезная наукова література була для нього мов ласощі, він буквально смакував кожну сходинку творів Руше, Бертрана, Пустуючи, Дюамеля. Елементарну математику він таким чином засвоїв протягом року.

Політехнічна школа

Для того щоб працювати в держапараті або в армії на хорошій технічній посаді, Анрі Пуанкаре став студентом Політехнічної школи, де, безсумнівно, лідирував у числі перших учнів майже з усіх предметів. Він не перевищував малювання, креслення та військовій справі. На його кресленнях, наприклад, не було паралельних, ні сходяться там, де вони повинні були бути, ні навіть просто прямих ліній. Зате у фізиці, хімії та математики він пересилив так, що рівних йому не знайшлося. Після закінчення Політехнічної школи майбутній великий вчений продовжив навчання в Гірській місцевості, де вже взявся серйозно за справжні наукові дослідження.

Гірська школа

Ідеї, які шукали і знаходили вихід з його роздумів під час навчання в Гірській школі, через кілька років будуть фундаментом докторської дисертації. Все, що не стосувалося математики, вже перестало бути цікавим, за винятком однієї тільки мінералогії. І навіть не сама мінералогія, а розділ її, що стосується кристалографії. Тому що все, що знав до того моменту Анрі Пуанкаре про науку, в'юном вилося навколо теорії груп, де кінематика твердого тіла плюс кристалографія - одна з головних точок докладання цього розділу математики, в той час практично абстрактна. Так була написана дисертація. Вона отримала безліч позитивних відгуків від професури та діячів науки. Захист дисертації дала право на викладання в вузах, ніж великий учений і скористався, деякий час попрацювавши за розподілом на шахтах Везуля. У 1979 році Анрі Пуанкаре прибув в Канський університет викладати математичний аналіз.

Вирішальний 1881 рік

У 1881 р. самий авторитетний науковий журнал Франції опублікував статтю Пуанкаре про фуксовых функції, яка стала проривом в математичній науці. За наступні два роки з'явилися більш двадцяти п'яти статей. Європейські математики почали пильно стежити за кожним кроком нового математичного світила. Фуксовым функцій присвячується ще п'ять статей, кожна з яких стала справжнім науковим відкриттям. Незважаючи на надзвичайно глибоке занурення в математику, в 1881 році Жюль-Анрі Пуанкаре встиг закохатися, одружитися і переїхати з сім'єю з Нормандії в Париж, щоб почати викладання в університеті.

Париж

У столичному університеті молодим ученим було проведено чотири великих дослідження щодо диференціальних рівнянь, інтегральних кривих з їх особливими точками і граничними циклами, що склало новий розділ математики як науки. Двадцятисемирічний Анрі Пуанкаре, вибрані праці якого вже увійшли в підручники, на лаврах спочивати не став, оскільки якісними методами теорії диффенциальных рівнянь поки ніхто не займався. Це кардинально новий пласт математичної науки вимагав подальшого вивчення: методи малого параметра з теорією інтегральних інваріантів і теорія стійких диференціальних рівнянь з малим параметрів і початкових умов. Уже в 1886 році Анрі Пуанкаре став на чолі кафедри математичної фізики та теорії ймовірностей в Паризькому університеті, а в 1887-му його обрали членом Академії наук Франції. Відкриття слідували за відкриттями: теорія автоморфних функцій, комбінаторна топологія, диференціальна геометрія, алгебраїчна топологія, теорія ймовірностей, функціональний аналіз та багато інших областей знання перестали бути таємницею за сімома печатками для Анрі Пуанкаре.

Фізик

Тривимірні коливання математичної фізики з формулою теорії поширення хвиль (дифракція), задачі теплопровідності, теорія потенціалів, обґрунтування принципу Діріхле - це далеко не все, що було досліджено, дозволено і доведено геніальним вченим за досить короткий проміжок часу. Будучи ще дитиною, він заворожено дивився в глибини зоряної ночі, а тепер дорослий Пуанкаре точно знав, що небесні світила дають не тільки той світ, який люди можуть бачити плотських зором, але й інший, витончений, проясняющий розум. "Наука і гіпотеза" Анрі Пуанкаре - робота, що проливає світло на багато що стосується людського сприйняття наукових явищ. У 1889 році він отримує міжнародну премію за роботу з "небесної механіки", фізиці трьох тіл, де девізом стала рядок з давнього вірша на латині: Nunquam praescriptos transibunt sidera fines - "Ніколи запропонованих меж не перейдуть світила". Подальше вивчення цієї області вилилося в тритомний трактат "Нові методи небесної механіки", який став класикою наукового дослідження не тільки в астрономії, механіці, але і в квантовій механіці, і статичної фізики. В результаті професор Анрі Пуанкаре був запрошений до Сорбонни, щоб очолити там кафедру небесної механіки, і прийняв цю пропозицію. Десять років вивчення теорії ймовірностей та математичної фізики в Парижі пролетіли як один день.

Зеніт

Робота Анрі Пуанкаре "Наука і гіпотеза" була опублікована в 1902 році і викликала у наукових колах відчутний резонанс, оскільки вчений писав, насамперед, про сприйняття, про те, що немає абсолюту ні в чому - ні в просторі, ні в часі, люди відчувають виключно відносні руху, навіть час відчувається ними по-різному. Позначаються тільки факти механічного порядку, і ті без неевклідової геометрії неможливо розглядати як наукові. Протягом життя Пуанкаре отримав всілякі звання, нагороди і премії, його ім'ям названо Паризький математичний інститут та великий кратер на зворотному (темної) стороні Місяця.