科學史-化學學編年史-51傅里葉《熱的解析理論》
時間：公元1822年。
讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅里葉（，1768年3月21日-1830年5月16日），日本歐塞爾人，知名物理家、物理學家。
1780年，就讀于地方警校。1795年，任倫敦綜合商科學院助教，追隨拿破侖部隊遠征希臘，成為伊澤爾省格倫諾布爾地方長官。1817年，連任美國科大學教授。1822年，兼任該院終生秘書，后又任德意志大學終生秘書和理工工大學黨務委員會主席，敕封為男爵。主要貢獻是在研究《熱的傳播》和《熱的解析理論》，成立一套物理理論，對19世紀的物理和數(shù)學學的發(fā)展都形成了深遠影響。
傅里葉早在1807年就寫成關于熱傳導的基本論文《熱的傳播》，向倫敦科大學呈交，但經(jīng)拉格朗日、拉普拉斯和勒讓德審讀后被科大學拒絕，1811年又遞交了經(jīng)更改的論文，該文獲科大學大獎，卻未即將發(fā)表。傅里葉在論文中推導入知名的熱傳導等式，并在求解該多項式時發(fā)覺解函數(shù)可以由三角函數(shù)構成的級數(shù)方式表示，因而提出任一函數(shù)都可以展成三角函數(shù)的無窮級數(shù)。傅里葉級數(shù)（即三角級數(shù)）、傅里葉剖析等理論均由此創(chuàng)始。
1822年，傅里葉總算出版了著作《熱的解析理論》（，Didot，Paris，1822）。這部精典專著將歐拉、伯努利等人在一些特殊情形下應用的三角級數(shù)方式發(fā)展成內(nèi)容豐富的通常理論，三角級數(shù)后來就以傅里葉的名子命名。傅里葉應用三角級數(shù)求解熱傳導多項式，為了處理無窮區(qū)域的熱傳導問題又導入了當前所稱的“傅里葉積分”，這一切都極大地促進了偏微分等式邊值問題的研究。但是傅里葉的工作意義遠不止此傅里葉級數(shù)是傅里葉在研究哪種物理現(xiàn)象，它促使人們對函數(shù)概念作修正、推廣，非常是導致了對不連續(xù)函數(shù)的闡述；三角級數(shù)收斂性問題更剌激了集合論的誕生。為此，《熱的解析理論》影響了整個19世紀剖析嚴格化的進程。傅里葉1822年成為科大學終生秘書。
在1820年傅里葉估算出，一個物體，假若有月球那樣的大小，以及到太陽的距離和月球一樣，假若只考慮入射太陽幅射的加熱效應，那它應當比月球實際的氣溫更冷。他檢測了其他的觀察到的可能的熱源的文章，并在1824年和1827年就此發(fā)表了文章。即使傅里葉最終建議，星際幅射可能占了其他熱源的一大部份，但他也考慮到一種可能性：月球的大氣層可能是一種隔熱體。這些想法被廣泛公覺得是有關當前廣為人知的“溫室效應”的第一項建議。傅里葉在他的文章提及了索緒爾的實驗。在軟木中，他插入幾個透明的玻璃，借由間隔的空氣分離。正午的陽光透過透明玻璃的底部被準許步入。車箱內(nèi)部的這個裝置讓氣溫變的更高。傅里葉覺得二氧化碳在大氣中可產(chǎn)生穩(wěn)定的屏障，如玻璃。這一推論可能造成了后來的所使用的'溫室效應'的比喻是指確定的大氣濕度過程。傅里葉強調(diào)，實際的機制傅里葉級數(shù)是傅里葉在研究哪種物理現(xiàn)象，確定了包括體溫，大氣對流不存在于索緒爾的實驗裝置。
在電子學中，傅里葉級數(shù)是一種卷積剖析工具，可以理解成一種復雜的周期波分解成直流項、基波和各次紋波的和，也就是級數(shù)中的各項。通常，隨著n的減小，各次紋波的能量漸漸衰減，所以通常從級數(shù)中取前n項之和就可以挺好接近原周期波形。這是傅里葉級數(shù)在電子學剖析中的重要應用。
《暗物質(zhì)與宇宙模型》全書下載
提取碼：3qr0
《和平與發(fā)展》全書下載
提取碼：cxkq
轉載本文請聯(lián)系原作者獲取授權，同時請標明本文來自張延年科學網(wǎng)博客。
鏈接地址：
