Joseph-Louis Lagrange — matemaatikko ja analyyttisen mekaniikan pioneeri
Joseph-Louis Lagrange — 18.‑vuosisadan matemaatikko ja analyyttisen mekaniikan pioneeri. Biografia, keskeiset tutkimukset ja Lagrangen vaikutus matematiikkaan ja fysiikkaan.
Joseph-Louis Lagrange (s. Giuseppe Lodovico [Luigi] Lagrangia, Torino, Piemonte, 25. tammikuuta 1736 - Pariisi, 10. huhtikuuta 1813) oli matemaatikko ja tähtitieteilijä. Erään auktoriteetin mukaan hän oli "18. vuosisadan suurin matemaatikko".
Jo nuorena hän kiinnostui matematiikasta: vaikka hän aluksi opiskeli perheen toivomuksesta lakia, hän jatkoi matematiikan parissa ja sai pian mainetta lahjakkaana analyytikkona. Nuorena hän aloitti matematiikan opetuksen Torinon sotilasakatemiassa ja ylläpiti laajaa kirjeenvaihtoa aikansa johtavien matemaatikkojen kanssa.
Hän eli osan elämästään Preussissa ja osan Ranskassa. Hän teki merkittävää työtä matemaattisen analyysin alalla numeroteoriasta klassiseen mekaniikkaan ja taivaanmekaniikkaan. Keskeisiä saavutuksia olivat muun muassa variatiivilaskennan kehitykseen liittyvät menetelmät, niin sanotut Lagrangen kertojametodit (Lagrange-multipliers) sekä analyyttisen mekanikan järjestelmä, joka esittää liikeyhtälöt yleisissä koordinaateissa. Hän antoi myös ensimmäisen tunnetun todistuksen lauseelle, jonka mukaan jokainen kokonaisluku on neljän neliön summa (Lagrangen neljän neliön lause), kehitti resolventtimenetelmiä yhtälöiden teoriaan ja teki laajoja tutkimuksia kolmen kappaleen ongelmaan, mistä myöhemmin periytyivät niin kutsutut Lagrangen tasapainopisteet.
Eulerin ja d'Alembertin suosituksesta Lagrange tuli vuonna 1766 Eulerin seuraajaksi Berliinin Preussin tiedeakatemian matematiikan johtajaksi. Siellä hän viipyi yli kaksikymmentä vuotta, tuotti laajan teoksen ja voitti useita Ranskan tiedeakatemian palkintoja. Berliinin vuosina hän julkaisi lukuisia muistioita analyysista, differentiaaliyhtälöistä, taivaanmekaniikasta ja lukuteoriasta sekä vahvisti asemaansa Euroopan johtavana tutkijana.
Lagrangen analyyttistä mekaniikkaa käsittelevä tutkielma, joka julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1788, oli paras klassisen mekaniikan käsittely sitten Newtonin, ja se edisti matemaattisen fysiikan kehitystä 1800-luvulla. Teos Mécanique analytique esitteli liikkeen yhtälöt puhtaasti analyyttisin menetelmin ilman geometrisia piirroksia ja johdatti Euler–Lagrangen yhtälöt, jotka muodostavat perustan nykyaikaiselle lagrangeilaiselle ja myöhemmin hamiltonilaiselle mekaanikalle. Palattuaan Pariisiin Lagrange osallistui aktiivisesti tiedeyhteisön toimintaan, opetti useissa oppilaitoksissa kuten École Polytechnique -koulussa, ja hänen työnsä vaikutti merkittävästi niin astronomiaan, insinööritieteisiin kuin teoreettiseen fysiikkaankin. Hän kuoli Pariisissa vuonna 1813, ja hänen perintönsä näkyy yhä matematiikan ja fysiikan termistössä ja menetelmissä (esim. Lagrangen yhtälöt, Lagrangen kertojat, Lagrangen pisteet).
Life
Lagrangen vanhemmat olivat italialaisia, vaikka hänellä oli myös ranskalaisia esivanhempia isänsä puolelta. Vuonna 1787, 51-vuotiaana, hän muutti Berliinistä Ranskaan ja tuli Ranskan akatemian jäseneksi, ja hän pysyi Ranskassa elämänsä loppuun asti. Siksi Lagrangen katsotaan olevan sekä ranskalainen että italialainen tiedemies.
Lagrange selviytyi Ranskan vallankumouksesta ja hänestä tuli ensimmäinen analyysin professori École Polytechnique -yliopistoon, kun se avattiin vuonna 1794. Napoleon nimitti Lagrangen kunniamerkkiin ja teki hänestä keisarikunnan kreivin vuonna 1808. Lagrange on haudattu Panthéoniin, ja hänen nimensä on yksi Eiffel-tornin 72 nimestä.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä oli Joseph-Louis Lagrangen ammatti?
A: Joseph-Louis Lagrange oli matemaatikko ja tähtitieteilijä.
K: Mikä oli Joseph-Louis Lagrangen alkuperäinen nimi?
A: Joseph-Louis Lagrange syntyi nimellä Giuseppe Lodovico [Luigi] Lagrangia.
K: Milloin Joseph-Louis Lagrange syntyi ja missä?
V: Joseph-Louis Lagrange syntyi 25. tammikuuta 1736 Torinossa, Piemonten osavaltiossa.
K: Mikä oli Joseph-Louis Lagrangen panos matemaattiseen analyysiin?
V: Joseph-Louis Lagrange antoi merkittävän panoksen matemaattiseen analyysiin, mukaan lukien lukuteoria, klassinen mekaniikka ja taivaanmekaniikka.
K: Missä Joseph-Louis Lagrange asui elinaikanaan?
V: Joseph-Louis Lagrange asui osan elämästään Preussissa ja osan Ranskassa.
K: Mikä oli Joseph-Louis Lagrangen asema Preussin tiedeakatemiassa ja milloin hän otti sen vastaan?
V: Eulerin ja d'Alembertin suosituksesta Joseph-Louis Lagrange aloitti matematiikan johtajana Preussin tiedeakatemiassa Berliinissä vuonna 1766.
K: Mikä merkitys oli Joseph-Louis Lagrangen analyyttistä mekaniikkaa käsittelevällä tutkielmalla?
V: Joseph-Louis Lagrangen vuonna 1788 julkaistua analyyttistä mekaniikkaa käsittelevää tutkielmaa pidettiin parhaana klassisen mekaniikan käsittelynä sitten Newtonin teoksen, ja se vaikutti osaltaan matemaattisen fysiikan kehitykseen 1800-luvulla.
Etsiä