Leonard Euler (1707-1783) - Sveitsiläinen, saksalainen ja venäläinen matemaatikko ja mekaanikko, joka osallistui valtavasti näiden tieteiden (samoin kuin fysiikan, tähtitieteen ja useiden soveltavien tieteiden) kehitykseen. Elämänsä aikana hän julkaisi yli 850 teosta, jotka liittyivät eri aloihin.
Euler tutki syvällisesti kasvitietettä, lääketiedettä, kemiaa, ilmailua, musiikkiteoriaa ja monia eurooppalaisia ja muinaisia kieliä. Hän oli monien tiedeakatemioiden jäsen, joka oli ensimmäinen Venäjän jäsen American Academy of Arts and Sciences.
Leonard Eulerin elämäkerrassa on monia mielenkiintoisia faktoja, joista puhumme tässä artikkelissa.
Joten tässä on lyhyt Eulerin elämäkerta.
Leonard Eulerin elämäkerta
Leonard Euler syntyi 15. huhtikuuta 1707 Sveitsin kaupungissa Baselissa. Hän varttui ja kasvoi pastori Paul Eulerin ja hänen vaimonsa Margaret Brookerin perheessä.
On syytä huomata, että tulevan tutkijan isä oli ihastunut matematiikkaan. Ensimmäisten kahden yliopistovuoden aikana hän osallistui kuuluisan matemaatikon Jacob Bernoullin kursseille.
Lapsuus ja nuoruus
Leonardin lapsuuden ensimmäiset vuodet vietettiin Rihenin kylässä, jonne Euler-perhe muutti pian poikansa syntymän jälkeen.
Poika sai peruskoulutuksen isänsä johdolla. On utelias, että hän osoitti matemaattisia kykyjä riittävän aikaisin.
Kun Leonard oli noin 8-vuotias, hänen vanhempansa lähettivät hänet opiskelemaan Baselissa sijaitsevalle kuntosalille. Tuolloin elämäkerrassaan hän asui äitinsä isoäidin kanssa.
13-vuotiaana lahjakas opiskelija sai osallistua luentoihin Baselin yliopistoon. Leonard opiskeli niin hyvin ja nopeasti, että pian huomasi hänet professori Johann Bernoulli, joka oli Jacob Bernoullin veli.
Professori toimitti nuorelle miehelle paljon matemaattisia teoksia ja antoi hänen jopa tulla taloonsa lauantaisin selvittämään vaikeasti ymmärrettävää materiaalia.
Muutamaa kuukautta myöhemmin teini-ikäinen läpäisi tentit onnistuneesti Baselin yliopistossa taiteellisessa tiedekunnassa. Kolmen vuoden opiskelun jälkeen yliopistossa hän sai maisterin tutkinnon pitämällä luennon latinaksi, jonka aikana hän vertasi Descartesin järjestelmää Newtonin luonnonfilosofiaan.
Pian, halunaan miellyttää isäänsä, Leonard tuli teologiseen tiedekuntaan ja jatkoi matematiikan aktiivista opiskelua. Mielenkiintoinen tosiasia on, että myöhemmin Euler vanhempi antoi poikansa liittää elämänsä tieteeseen, koska hän oli tietoinen lahjakkuudestaan.
Tuolloin Leonard Eulerin elämäkerroissa julkaistiin useita tieteellisiä julkaisuja, mukaan lukien "Väitös fysiikan äänestä". Tämä työ osallistui kilpailuun avoimesta fysiikan professorin tehtävästä.
Myönteisistä arvosteluista huolimatta 19-vuotiasta Leonardia pidettiin liian nuorena professuurin hoitamiseen.
Pian Euler sai houkuttelevan kutsun Pietarin tiedeakatemian edustajilta, joka oli vasta tulossa ja tarvitsi kipeästi lahjakkaita tutkijoita.
Tieteellinen ura Pietarissa
Vuonna 1727 Leonard Euler tuli Pietariin, missä hänestä tuli korkeamman matematiikan lisäaine. Venäjän hallitus myönsi hänelle asunnon ja asetti 300 ruplaan palkan vuodessa.
Matemaatikko alkoi heti oppia venäjää, jonka hän pystyi hallitsemaan lyhyessä ajassa.
Euler ystävystyi myöhemmin akatemian pysyvän sihteerin Christian Goldbachin kanssa. He pitivät aktiivista kirjeenvaihtoa, joka tunnustetaan nykyään tärkeäksi tieteellisen historian lähteeksi 1700-luvulla.
Tämä Leonardin elämäkerran jakso oli epätavallisen hedelmällinen. Työnsä ansiosta hän sai nopeasti maailmanlaajuista mainetta ja tiedeyhteisön tunnustusta.
Venäjän poliittinen epävakaus, joka edistyi keisarinna Anna Ivanovnan kuoleman jälkeen, pakotti tutkijan lähtemään Pietarista.
Vuonna 1741 Leonard Euler ja hänen perheensä menivät Preussin hallitsijan Frederick II: n kutsusta Berliiniin. Saksan kuningas halusi perustaa tiedeakatemian, joten hän oli kiinnostunut tiedemiehen palveluista.
Työ Berliinissä
Kun hänen oma akatemiansa avattiin Berliiniin vuonna 1746, Leonard siirtyi matemaattisen osaston johtajaksi. Lisäksi hänelle annettiin tehtäväksi seurata observatoriota sekä ratkaista henkilöstö- ja talouskysymyksiä.
Eulerin auktoriteetti ja sen myötä aineellinen hyvinvointi kasvoivat vuosittain. Tämän seurauksena hänestä tuli niin rikas, että hän pystyi ostamaan ylellisen kiinteistön Charlottenburgista.
Leonardin suhde Frederick II: een oli tuskin yksinkertainen. Jotkut matemaatikon biografit uskovat, että Euler otti kaunaa Preussin hallitsijaa vastaan, koska hän ei tarjonnut hänelle Berliinin akatemian presidentin virkaa.
Nämä ja monet muut kuninkaan toimet pakottivat Eulerin lähtemään Berliinistä vuonna 1766. Tuolloin hän sai tuottoisen tarjouksen äskettäin valtaistuimelle tulleelta Katarina II: lta.
Palaa Pietariin
Pietarissa Leonard Euler tervehti suurella arvolla. Hänelle annettiin välittömästi arvostettu tehtävä ja hän oli valmis täyttämään melkein kaikki hänen pyyntönsä.
Vaikka Eulerin ura kehittyi edelleen nopeasti, hänen terveytensä jätti paljon toivomisen varaa. Vasemman silmän kaihi, joka häiritsi häntä takaisin Berliinissä, eteni yhä enemmän.
Seurauksena oli, että vuonna 1771 Leonardille tehtiin leikkaus, joka johti paiseeseen ja menetti käytännössä kokonaan näkökyvyn.
Muutamaa kuukautta myöhemmin Pietarissa syttyi vakava tulipalo, joka vaikutti myös Eulerin asuntoon. Itse asiassa sokean tiedemiehen pelasti ihmeellisesti Peter Grimm, Baselin käsityöläinen.
Katarina II: n henkilökohtaisesta tilauksesta rakennettiin uusi talo Leonardille.
Monista kokeista huolimatta Leonard Euler ei koskaan lopettanut tiedettä. Kun hän ei enää voinut kirjoittaa terveydellisistä syistä, hänen poikansa Johann Albrecht auttoi matematiikkaa.
Henkilökohtainen elämä
Vuonna 1734 Euler meni naimisiin sveitsiläisen taidemaalarin tyttären Katharina Gsellin kanssa. Tässä avioliitossa pariskunnalla oli 13 lasta, joista 8 kuoli lapsuudessa.
On syytä huomata, että hänen ensimmäisestä poikastaan Johann Albrechtistä tuli myös lahjakas matemaatikko tulevaisuudessa. 20-vuotiaana hän päätyi Berliinin tiedeakatemiaan.
Toinen poika, Karl, opiskeli lääketiedettä, ja kolmas, Christoph, yhdisti elämänsä sotilaalliseen toimintaan. Yksi Leonardin ja Katharinan tyttäristä, Charlotte, tuli hollantilaisen aristokraatin vaimoksi, kun taas toinen, Helena, meni naimisiin venäläisen upseerin kanssa.
Saatuaan kartanon Charlottenburgista Leonard toi lesken äitinsä ja sisarensa sinne ja tarjosi asumisen kaikille lapsilleen.
Vuonna 1773 Euler menetti rakkaan vaimonsa. Kolmen vuoden kuluttua hän meni naimisiin Salome-Abigailin kanssa. Mielenkiintoinen tosiasia on, että hänen valittu oli vaimonsa puolisisko.
Kuolema
Suuri Leonard Euler kuoli 18. syyskuuta 1783 76-vuotiaana. Hänen kuolemansa syy oli aivohalvaus.
Tiedemiehen kuoleman päivänä hänen 2 liuskekartongistaan löytyi kaavoja, jotka kuvaavat lentoa ilmapallolla. Pian Montgolfier-veljet tekevät lennon Pariisissa ilmapallolla.
Eulerin panos tieteeseen oli niin laaja, että hänen artikkeleitaan tutkittiin ja julkaistiin vielä 50 vuotta matemaatikon kuoleman jälkeen.
Tieteelliset löydöt ensimmäisen ja toisen vierailun aikana Pietarissa
Elämäkerransa aikana Leonard Euler opiskeli syvästi mekaniikkaa, musiikkiteoriaa ja arkkitehtuuria. Hän julkaisi noin 470 teosta eri aiheista.
Perustekninen työ "Mekaniikka" koski kaikkia tämän tieteen alueita, mukaan lukien taivaallinen mekaniikka.
Tutkija tutki äänen luonnetta muotoilemalla teorian musiikin aiheuttamasta nautinnosta. Samanaikaisesti Euler osoitti numeeriset arvot sävelvälille, soinnulle tai niiden järjestykselle. Mitä alempi aste, sitä suurempi nautinto.
"Mekaniikan" toisessa osassa Leonard kiinnitti huomiota laivanrakennukseen ja navigointiin.
Euler osallistui korvaamattomasti geometrian, kartografian, tilastojen ja todennäköisyysteorian kehittämiseen. 500-sivuinen teos "Algebra" ansaitsee erityistä huomiota. Mielenkiintoinen tosiasia on, että hän kirjoitti tämän kirjan paikkakuvaajan avulla.
Leonard tutki syvällisesti kuun teoriaa, meritieteitä, lukuteoriaa, luonnonfilosofiaa ja dioptriaa.
Berliini toimii
280 artikkelin lisäksi Euler julkaisi monia tieteellisiä tutkielmia. Elämäkerran aikana 1744-1766. hän perusti uuden matematiikan haaran - variaatioiden laskennan.
Hänen kynänsä alta tuli ulos opinnäytteitä optiikasta sekä planeettojen ja komeettojen reiteistä. Myöhemmin Leonard julkaisi sellaisia vakavia teoksia kuin "Tykistö", "Johdatus äärettömän pienen analyysiin", "Differential calculus" ja "Integral calculus".
Kaikkien Berliinissäolojensa aikana Euler opiskeli optiikkaa. Tämän seurauksena hänestä tuli kolmen niteen Dioptrics-kirjan kirjoittaja. Siinä hän kuvasi useita tapoja parantaa optisia instrumentteja, mukaan lukien teleskoopit ja mikroskoopit.
Matemaattisen merkintäjärjestelmä
Satojen Eulerin kehitysten joukossa merkittävin on funktioteorian esitys. Harvat ihmiset tietävät, että hän otti ensimmäisenä käyttöön merkinnän f (x) - funktion "f" argumentin "x" suhteen.
Mies päätti myös trigonometristen toimintojen matemaattisen merkinnän, kuten ne tunnetaan nykyään. Hän kirjoitti symbolin "e" muodostamaan luonnollisen logaritmin (tunnetaan nimellä "Eulerin numero") sekä kreikkalaisen kirjaimen "Σ" kokonaismäärästä ja kirjaimen "i" kuvitteellisesta yksiköstä.
Analyysi
Leonard käytti eksponentiaalifunktioita ja logaritmeja analyyttisissä todisteissa. Hän keksi menetelmän, jolla hän pystyi laajentamaan logaritmiset toiminnot tehosarjaksi.
Lisäksi Euler käytti logaritmeja työskennellessään negatiivisten ja kompleksilukujen kanssa. Tämän seurauksena hän laajensi merkittävästi logaritmien käyttöaluetta.
Sitten tutkija löysi ainutlaatuisen tavan ratkaista neliölliset yhtälöt. Hän kehitti innovatiivisen tekniikan integraalien laskemiseksi käyttäen monimutkaisia rajoja.
Lisäksi Euler johti muunnelmien laskentakaavan, joka nykyään tunnetaan nimellä "Euler-Lagrange-yhtälö".
Numeroteoria
Leonard osoitti Fermatin pienen lauseen, Newtonin identiteetit, Fermatin lauseen kahden neliön summalla, ja paransi myös Lagrangen lauseen todistusta 4 neliön summasta.
Hän toi myös tärkeitä lisäyksiä täydellisten lukujen teoriaan, mikä huolestutti monia tuon ajan matemaatikkoja.
Fysiikka ja tähtitiede
Euler kehitti tapan ratkaista Euler-Bernoulli-sädeyhtälö, jota käytettiin sitten aktiivisesti suunnittelulaskelmissa.
Tähtitieteen alan palveluistaan Leonard on saanut useita arvostettuja palkintoja Pariisin akatemialta. Hän teki tarkat laskelmat Auringon paralaksista ja määritti myös komeettojen ja muiden taivaankappaleiden kiertoradat erittäin tarkasti.
Tutkijan laskelmat auttoivat laatimaan supertarkat taivaallisten koordinaattien taulukot.
Kuva: Leonard Euler
