Joseph Fourier para niños
Datos para niños Jean-Baptiste Joseph Fourier |
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 Retrato de Jean-Baptiste Joseph Fourier realizado por el pintor y dibujante francés Louis Léopold Boilly
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| Información personal | ||
| Nacimiento | 21 de marzo de 1768 Auxerre, Francia |
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| Fallecimiento | 16 de mayo de 1830 París, Francia |
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| Sepultura | Cementerio del Père-Lachaise y Grave of Fourier | |
| Residencia | Francia | |
| Nacionalidad | Francés | |
| Lengua materna | Francés | |
| Educación | ||
| Educado en | Escuela Normal Superior de París | |
| Supervisor doctoral | Joseph-Louis de Lagrange | |
| Información profesional | ||
| Área | Matemáticas, física e historia | |
| Conocido por | Series de Fourier Transformada de Fourier |
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| Cargos ocupados |
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| Empleador | Escuela Normal Superior de París | |
| Estudiantes doctorales | Gustav Dirichlet Giovanni Plana Claude-Louis Navier |
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| Alumnos | Peter Gustav Lejeune Dirichlet | |
| Obras notables |
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| Miembro de |
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| Distinciones |
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| Firma | ||
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Jean-Baptiste Joseph Fourier (nacido en Auxerre, Francia, el 21 de marzo de 1768 y fallecido en París, el 16 de mayo de 1830) fue un importante matemático y físico francés. Es muy conocido por sus ideas sobre cómo descomponer funciones (patrones que se repiten) en partes más simples usando matemáticas. A estas partes se les llama Series de Fourier. Con este método, logró resolver la ecuación del calor, que explica cómo se distribuye el calor. La Transformada de Fourier, una herramienta matemática muy útil, lleva su nombre en su honor. También fue el primero en dar una explicación científica sobre cómo funciona el efecto invernadero en la Tierra.
Contenido
La vida de Joseph Fourier
Primeros años y educación
Joseph Fourier nació en una familia con dificultades económicas. Su padre era sastre y tuvo muchos hijos. Joseph fue el décimo de trece hermanos. Cuando tenía solo ocho años, perdió a sus padres y a varios de sus hermanos, quedando huérfano. Un organista de su ciudad, Joseph Pallais, lo adoptó y le enseñó a leer y escribir.
Comenzó sus estudios en una escuela benedictina en Auxerre. Al principio, pensó en dedicarse a la vida religiosa. Sin embargo, la escuela se transformó en una academia militar. Joseph fue elegido para estudiar allí y se quedó hasta los 14 años. Aprendió idiomas, música, álgebra y, sobre todo, matemáticas, donde demostró ser muy talentoso. Esto lo llevó a dedicarse por completo a las ciencias.
Participación en eventos históricos
Fourier vivió durante la Revolución francesa. Participó en ella y, gracias a un cambio en el poder, logró evitar una situación muy peligrosa. Después, se unió a la Escuela Normal Superior de París, donde tuvo como maestros a grandes matemáticos como Joseph-Louis Lagrange y Pierre-Simon Laplace. Más tarde, se convirtió en profesor en la prestigiosa École polytechnique.
En 1798, Fourier acompañó a Napoleón Bonaparte en su viaje a Egipto. Allí, fue nombrado secretario del Instituto de Egipto, una institución creada por Napoleón. Fourier presentó muchos informes y dirigió exploraciones en el Alto Egipto. También tuvo roles importantes en la administración. Cuando el General Kléber, amigo de Fourier, falleció, Joseph fue el encargado de dar un discurso en su honor.
Regreso a Francia y últimos años
Al regresar a Francia en 1801, Napoleón lo nombró prefecto de la región de Isère. Entre 1802 y 1815, Fourier presentó a Jean-François Champollion, quien más tarde descifraría los jeroglíficos egipcios, a los veteranos de la expedición a Egipto.
En 1817, Joseph Fourier ingresó a la Academia de Ciencias de Francia. Cinco años después, se convirtió en el secretario permanente de las secciones de matemáticas y física. Falleció en París el 16 de mayo de 1830.
Contribuciones científicas de Fourier
El estudio del calor
Fue en Grenoble donde Fourier realizó experimentos sobre cómo se propaga el calor. Estos estudios le permitieron crear modelos matemáticos para entender cómo cambia la temperatura, usando las series trigonométricas. Sus descubrimientos mejoraron la forma en que se describen los fenómenos físicos con las matemáticas y ayudaron a sentar las bases de la termodinámica (el estudio del calor y la energía).
Al principio, sus ideas fueron muy discutidas por otros científicos, incluyendo a sus propios maestros, Pierre-Simon Laplace y Joseph-Louis Lagrange. Ellos pensaban que sus herramientas matemáticas eran demasiado simples.
La "Teoría analítica del calor" y las series de Fourier
A pesar de las críticas, Fourier decidió publicar sus investigaciones en 1821 en una obra llamada Teoría analítica del calor. En 1822, al convertirse en secretario permanente de la Academia, logró que su trabajo fuera publicado en los Mémoires de l'Académie. En el prólogo, explicó las dificultades que enfrentó para publicar su obra, pero añadió que los retrasos la hicieron "más clara y completa".
En su libro, Fourier presentó la ecuación diferencial que describe cómo se difunde el calor. La resolvió usando series infinitas de funciones trigonométricas, lo que hoy conocemos como las series de Fourier. Este trabajo fue muy importante para el desarrollo de las series trigonométricas y la teoría de las funciones.
El matemático Bernhard Riemann afirmó que Fourier fue el primero en entender la naturaleza de las series trigonométricas de manera precisa. Henri Poincaré, otro gran científico, dijo que la teoría del calor de Fourier fue uno de los primeros ejemplos de cómo aplicar el análisis matemático a la física.
Fourier no se centró en la naturaleza física del calor, sino en cómo se comporta. Sus ideas fueron una gran inspiración para científicos como William Thomson (Lord Kelvin) y Norbert Wiener, considerado el padre de la cibernética.
El Instituto de Egipto y la Piedra de Rosetta
Fourier acompañó a Napoleón Bonaparte en su expedición a Egipto en 1798. Allí, fue nombrado Secretario del Instituto Egipcio, que tenía como objetivo estudiar y documentar la cultura egipcia. En Egipto, Fourier escribió el prefacio histórico de una gran obra llamada Description de l'Egypte.
En 1801, Fourier regresó de Egipto con una gran colección de objetos. Entre ellos, había una copia de la famosa piedra de Rosetta. Esta piedra fue clave para que su joven amigo Jean-François Champollion pudiera descifrar los jeroglíficos egipcios en 1822.
El efecto invernadero explicado por Fourier
Alrededor de 1820, Fourier calculó que un planeta del tamaño de la Tierra, a la misma distancia del Sol, debería ser mucho más frío de lo que realmente es, si solo se calentara por la luz solar directa.
Se basó en un experimento de Horace Bénédict de Saussure, quien colocó una caja negra bajo el sol. Cuando se ponía una placa de vidrio sobre la caja, la temperatura dentro aumentaba. Fourier examinó varias posibles fuentes de calor adicional y sugirió que la atmósfera de la Tierra podría actuar como un aislante. Esta idea es reconocida como el primer concepto de lo que hoy conocemos como el efecto invernadero.
Aunque Fourier observó que la principal fuente de energía de la Tierra era la radiación solar, cometió un pequeño error al pensar que la radiación del espacio interplanetario también contribuía mucho al calor. Sin embargo, su idea de la atmósfera como aislante fue muy importante.
Reconocimientos a Fourier
- Su nombre está grabado en la lista de 72 científicos que aparecen en la Torre Eiffel en París.
- Un cráter en la Luna lleva su nombre en su honor.
- También un asteroide, descubierto en 1992, fue nombrado (10101) Fourier en su memoria.
Galería de imágenes
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Firma de Joseph Fourier.
Véase también
En inglés: Joseph Fourier Facts for Kids
