Leonard Euler (1707-1783) - szwajcarski, niemiecki i rosyjski matematyk i mechanik, który wniósł ogromny wkład w rozwój tych nauk (a także fizyki, astronomii i szeregu nauk stosowanych). W ciągu swojego życia opublikował ponad 850 prac z różnych dziedzin.
Euler dogłębnie badał botanikę, medycynę, chemię, aeronautykę, teorię muzyki oraz wiele języków europejskich i starożytnych. Był członkiem wielu akademii nauk, będąc pierwszym rosyjskim członkiem American Academy of Arts and Sciences.
W biografii Leonarda Eulera jest wiele interesujących faktów, o których opowiem w tym artykule.
Oto krótka biografia Eulera.
Biografia Leonarda Eulera
Leonard Euler urodził się 15 kwietnia 1707 roku w szwajcarskiej Bazylei. Dorastał i wychowywał się w rodzinie pastora Paula Eulera i jego żony Margarety Brooker.
Warto zauważyć, że ojciec przyszłego naukowca lubił matematykę. W ciągu pierwszych 2 lat studiów na uczelni uczęszczał na kursy słynnego matematyka Jacoba Bernoulliego.
Dzieciństwo i młodość
Pierwsze lata dzieciństwa Leonarda spędził we wsi Rihen, dokąd rodzina Eulerów przeprowadziła się wkrótce po urodzeniu syna.
Chłopiec otrzymał podstawowe wykształcenie pod kierunkiem ojca. Ciekawe, że wystarczająco wcześnie wykazał się zdolnościami matematycznymi.
Kiedy Leonard miał około 8 lat, jego rodzice wysłali go na naukę do gimnazjum, które znajdowało się w Bazylei. W tym momencie w swojej biografii mieszkał z babcią ze strony matki.
W wieku 13 lat utalentowany student mógł uczęszczać na wykłady na Uniwersytecie w Bazylei. Leonard studiował tak dobrze i szybko, że wkrótce został zauważony przez profesora Johanna Bernoulliego, brata Jacoba Bernoulliego.
Profesor dostarczył młodemu człowiekowi wiele prac matematycznych, a nawet pozwolił mu przychodzić do jego domu w soboty w celu wyjaśnienia trudnego do zrozumienia materiału.
Kilka miesięcy później nastolatek z powodzeniem zdał egzaminy na Wydziale Artystycznym Uniwersytetu w Bazylei. Po 3 latach studiów na uniwersytecie uzyskał tytuł magistra, wygłaszając wykład w języku łacińskim, na którym porównał system Kartezjusza z filozofią przyrody Newtona.
Wkrótce, pragnąc zadowolić swojego ojca, Leonard wstąpił na wydział teologiczny, kontynuując aktywną naukę matematyki. Ciekawostką jest to, że później Euler senior pozwolił swojemu synowi połączyć swoje życie z nauką, ponieważ był świadomy swoich zdolności.
W tym czasie biografie Leonarda Eulera opublikowały kilka prac naukowych, w tym „Rozprawę z fizyki o dźwięku”. Praca ta brała udział w konkursie na wolne stanowisko profesora fizyki.
Mimo pozytywnych recenzji 19-letni Leonard został uznany za zbyt młodego, aby powierzyć profesurę.
Wkrótce Euler otrzymał kuszące zaproszenie od przedstawicieli Petersburskiej Akademii Nauk, która właśnie była na drodze do jej powstania i pilnie potrzebowała utalentowanych naukowców.
Kariera naukowa w Petersburgu
W 1727 roku Leonard Euler przybył do Petersburga, gdzie został adiunktem w matematyce wyższej. Rząd rosyjski przydzielił mu mieszkanie i ustalił pensję w wysokości 300 rubli rocznie.
Matematyk od razu zaczął uczyć się rosyjskiego, który opanował w krótkim czasie.
Euler później zaprzyjaźnił się z Christianem Goldbachem, stałym sekretarzem akademii. Prowadzili aktywną korespondencję, która jest dziś uznawana za ważne źródło dotyczące historii nauki XVIII wieku.
Ten okres biografii Leonarda był niezwykle owocny. Dzięki swojej pracy szybko zyskał światową sławę i uznanie w środowisku naukowym.
Niestabilność polityczna w Rosji, która postępowała po śmierci cesarzowej Anny Iwanowna, zmusiła naukowca do opuszczenia Petersburga.
W 1741 r. Na zaproszenie pruskiego monarchy Fryderyka II Leonard Euler wraz z rodziną wyjechał do Berlina. Król niemiecki chciał założyć akademię nauk, więc był zainteresowany usługami naukowca.
Pracuj w Berlinie
Kiedy jego własna akademia została otwarta w Berlinie w 1746 roku, Leonard objął kierownictwo wydziału matematyki. Ponadto powierzono mu monitorowanie obserwatorium, a także rozwiązywanie problemów kadrowych i finansowych.
Autorytet Eulera, a wraz z nim dobrobyt materialny, rósł każdego roku. Dzięki temu stał się tak bogaty, że mógł kupić luksusową posiadłość w Charlottenburgu.
Relacje Leonarda z Fryderykiem II nie były łatwe. Niektórzy biografowie matematyka uważają, że Euler żywił urazę do pruskiego monarchy za to, że nie zaoferował mu stanowiska prezesa Akademii Berlińskiej.
Te i wiele innych działań króla zmusiło Eulera do opuszczenia Berlina w 1766 roku. Otrzymał wówczas lukratywną ofertę od Katarzyny II, która niedawno objęła tron.
Wróć do Petersburga
W Petersburgu Leonard Euler został przywitany z ogromnymi honorami. Od razu otrzymał prestiżowe stanowisko i był gotów spełnić prawie każdą jego prośbę.
Chociaż kariera Eulera nadal szybko się rozwijała, jego zdrowie pozostawiało wiele do życzenia. Zaćma lewego oka, która dręczyła go jeszcze w Berlinie, postępowała coraz bardziej.
W rezultacie w 1771 roku Leonard przeszedł operację, która doprowadziła do ropnia i praktycznie całkowicie pozbawiła wzroku.
Kilka miesięcy później w Petersburgu wybuchł poważny pożar, który dotknął również mieszkanie Eulera. W rzeczywistości ślepy naukowiec został w cudowny sposób uratowany przez Petera Grimma, rzemieślnika z Bazylei.
Na osobiste zamówienie Katarzyny II zbudowano nowy dom dla Leonarda.
Pomimo wielu prób Leonard Euler nigdy nie przestał uprawiać nauki. Kiedy ze względów zdrowotnych nie mógł już pisać, jego syn Johann Albrecht pomagał matematyce.
Życie osobiste
W 1734 roku Euler poślubił Katharinę Gsell, córkę szwajcarskiego malarza. W tym małżeństwie para miała 13 dzieci, z których 8 zmarło w dzieciństwie.
Warto zauważyć, że jego pierwszy syn, Johann Albrecht, również w przyszłości został utalentowanym matematykiem. W wieku 20 lat trafił do Berlińskiej Akademii Nauk.
Drugi syn, Karl, studiował medycynę, a trzeci, Christoph, związał swoje życie z działalnością wojskową. Jedna z córek Leonarda i Katariny, Charlotte, została żoną holenderskiej arystokratki, a druga, Helena, wyszła za mąż za rosyjskiego oficera.
Po nabyciu majątku w Charlottenburgu Leonard przywiózł tam swoją owdowiałą matkę i siostrę oraz zapewnił mieszkanie wszystkim swoim dzieciom.
W 1773 roku Euler stracił ukochaną żonę. Po 3 latach ożenił się z Salome-Abigail. Ciekawostką jest to, że jego wybranka była przyrodnią siostrą jego zmarłej żony.
Śmierć
Wielki Leonard Euler zmarł 18 września 1783 roku w wieku 76 lat. Przyczyną jego śmierci był udar.
W dniu śmierci naukowca na jego 2 tablicach łupkowych znaleziono wzory opisujące lot balonem. Wkrótce bracia Montgolfier polecą balonem do Paryża.
Wkład Eulera w naukę był tak obszerny, że jego artykuły były badane i publikowane przez kolejne 50 lat po śmierci matematyka.
Odkrycia naukowe podczas pierwszego i drugiego pobytu w Petersburgu
W tym okresie swojej biografii Leonard Euler dogłębnie studiował mechanikę, teorię muzyki i architekturę. Opublikował około 470 prac na różne tematy.
Podstawowa praca naukowa „Mechanika” dotyczyła wszystkich dziedzin tej nauki, w tym mechaniki niebieskiej.
Naukowiec zbadał naturę dźwięku, formułując teorię przyjemności powodowanej przez muzykę. Jednocześnie Euler przypisał wartości liczbowe interwałowi tonów, akordowi lub ich sekwencji. Im niższy stopień, tym wyższa przyjemność.
W drugiej części „Mechaniki” Leonard zwrócił uwagę na budowę statków i nawigację.
Euler wniósł nieoceniony wkład w rozwój geometrii, kartografii, statystyki i teorii prawdopodobieństwa. Na szczególną uwagę zasługuje 500-stronicowa praca „Algebra”. Ciekawostką jest to, że napisał tę książkę z pomocą stenografa.
Leonard dogłębnie zbadał teorię księżyca, nauki morskie, teorię liczb, filozofię przyrody i dioptrię.
Berlin działa
Oprócz 280 artykułów Euler opublikował wiele traktatów naukowych. W biografii z lat 1744-1766. założył nową dziedzinę matematyki - rachunek wariacyjny.
Spod jego pióra wyszły traktaty o optyce, a także o trajektoriach planet i komet. Później Leonard opublikował tak poważne prace jak „Artyleria”, „Wstęp do analizy nieskończenie małych”, „Rachunek różniczkowy” i „Rachunek całkowy”.
Przez wszystkie lata spędzone w Berlinie Euler studiował optykę. W rezultacie stał się autorem trzytomowej książki Dioptrics. Opisał w nim różne sposoby ulepszania instrumentów optycznych, w tym teleskopów i mikroskopów.
System notacji matematycznej
Spośród setek osiągnięć Eulera najbardziej godnym uwagi jest przedstawienie teorii funkcji. Mało kto wie, że jako pierwszy wprowadził notację f (x) - funkcję „f” w odniesieniu do argumentu „x”.
Mężczyzna wydedukował również zapis matematyczny dla funkcji trygonometrycznych, jakie są obecnie znane. Jest autorem symbolu „e” dla logarytmu naturalnego (znanego jako „liczba Eulera”), a także greckiej litery „Σ” dla sumy i litery „i” dla jednostki urojonej.
Analiza
Leonard użył funkcji wykładniczych i logarytmów w dowodach analitycznych. Wynalazł metodę, dzięki której był w stanie rozszerzyć funkcje logarytmiczne do szeregu potęgowego.
Ponadto Euler używał logarytmów do pracy z liczbami ujemnymi i zespolonymi. W rezultacie znacznie rozszerzył pole zastosowania logarytmów.
Następnie naukowiec znalazł unikalny sposób rozwiązania równań kwadratowych. Opracował innowacyjną technikę obliczania całek z wykorzystaniem złożonych granic.
Ponadto Euler wyprowadził wzór na rachunek wariacyjny, który jest dziś znany jako „równanie Eulera-Lagrange'a”.
Teoria liczb
Leonard udowodnił małe twierdzenie Fermata, tożsamości Newtona, twierdzenie Fermata o sumach 2 kwadratów, a także poprawił dowód twierdzenia Lagrange'a na sumie 4 kwadratów.
Wniósł także ważne uzupełnienia do teorii liczb doskonałych, które zaniepokoiły wielu matematyków tamtych czasów.
Fizyka i astronomia
Euler opracował sposób rozwiązania równania wiązki Eulera-Bernoulliego, które było następnie aktywnie wykorzystywane w obliczeniach inżynierskich.
Za swoje zasługi w dziedzinie astronomii Leonard otrzymał wiele prestiżowych nagród Akademii Paryskiej. Dokonał dokładnych obliczeń paralaksy Słońca, a także z dużą dokładnością określił orbity komet i innych ciał niebieskich.
Obliczenia naukowca pomogły w opracowaniu bardzo dokładnych tabel współrzędnych niebieskich.
Zdjęcie: Leonard Euler
