Анри Пуанкаре
Жизнь Жюля Анри Пуанкаре явила собой стремительное восхождение к ослепительным вершинам человеческого разума. Подобно выдающимся творцам великих теорий и идей естествознания Анри Пуанкаре стал основоположником новой математики.
Анри Пуанкаре (Jules Henri Poincare)
Родился Анри Пуанкаре 29 апреля 1854 года во французском городе Нанси. В раннем возрасте Анри Пуанкаре был рассеянным и небрежным ребенком. В детстве Анри заболел тяжелой формой дифтерии. Во время болезни маленький Анри несколько месяцев не мог ходить и говорить. Зато в это время у него развилась уникальная способность цветами воспринимать звуки. Этот феномен сохранился у Пуанкаре до конца жизни.
Отличное домашнее образование позволило Анри Пуанкаре в возрасте восьми лет поступить сразу на второй курс лицея. Именно в лицее он проявил свои незаурядные способности. Однако спустя некоторое время он переходит на отделение словесности, где в 1871 году получает степень бакалавра словесности. По прошествии нескольких дней Пуанкаре решает сдать экзамены на степень бакалавра математических наука, увы, из-за своей рассеянности он получает оценку «удовлетворительно». Но это никак не повлияло на его дальнейшее занятие математикой. Отнюдь, его трудности с графическим закреплением знаний стали своеобразным стилем ученого-Пуанкаре.
Интересы Пуанкаре в математике не ограничивались какой-либо одной областью. Научная деятельность Пуанкаре носила междисциплинарный характер. Более чем за тридцать лет напряженной творческой и исследовательской деятельности Анри Пуанкаре создал огромное количество фундаментальных трудов в самых разных областях математики.
Полное собрание сочинений Пуанкаре, изданное Парижской Академией наук в 1916-1956, состояло из 11 томов. В круг интересов Пуанкаре входила: топология, теория вероятности, теория дифференциальных уравнений, теория автоморфный функций, геометрия Лобачевского, интегральные уравнения, теория чисел.
Заслуга Анри Пуанкаре состоит прежде всего в том, что именно он впервые стал серьезно изучать, развивать и применять методы математической физики. Пуанкаре, в частности, значительно дополнил теорию потенциала, теорию теплопроводности. Занимался поиском решений самых разных задач по механике и электромагнетизму и астрономии.
Анри Пуанкаре в молодые годы
Первых высоких достижений в математике Пуанкраре добился в области автоморфных функиций. Блестяще защитив докторскую диссертацию, посвященную изучению особых точек системы дифференциальных уравнений, Анри Пуанкаре опубликовал несколько сочинений, объединенных названием «О кривых, определяемых дифференциальными уравнениями». Описанная в них качественная теория дифференциальных уравнений, принесла ему небывалый успех в научном мире. Он детально исследовал характер хода интегральных кривых на плоскости, составил четкую классификацию особых точек, исследовал предельные циклы.
Все результаты исследований к задаче о движении трех тел Пуанкаре успешно применил на практике. Им были подробно изучены периодичность и асиасимптотичность, введены новые методы малого параметра, неподвижных точек уравнений в вариациях, создана теория интегральных инвариантов. Перу Пуанкаре принадлежат многочисленные труды в области небесной механики об устойчивости движения и о фигурах равновесия гравитирующей вращающейся жидкости. По признанию современников ученого, его работы стали лучшими со времен Ньютона.
К другим крупнейшим достижениям Пуанкаре относится введение и изучение автоморфных функций. Подобно теории интегралов Коши, Пуанкаре построил свою теорию интегралов для функции нескольких комплексных переменных.
На основе этих исследований Пуанкаре вывел абстрактное топологическое определение гомотопии и гомологии, более того, вводит основные понятия комбинаторной топологии (числа Бетти и фундаментальная группа), дал первую точную формулировку понятия размерности. Особенно важным стало его доказательство формулы, связывающей число рёбер, вершин и граней n-мерного полиэдра, впоследствии формула получила название Эйлера — Пуанкаре.
Занимаясь математической физикой, Пуанкаре много исследований посвятил проблеме колебания трехмерных континуумов. К тому же ему принадлежат труды по обоснованию принципа Дирихле, для чего он разработал метод «выметания».
Увлеченный квантовой теорией, Пуанкаре доказал невозможность получения закона излучения Планка, отвергая гипотезу квантов. Это доказательство разрушило надежды некоторых ученых сохранить классическую теорию.
Опираясь на работы Пуанкаре в области релятивистской динамики Эйнштейн добился успеха.
Успех теории относительности во многом связан с именем Анри Пуанкаре. Активно участвуя в развитии теории Лоренца, Пуанкаре смог дать первую правильную математическую формулировку этих преобразований.
В 1898 году Пуанкаре в сочинении «Измерение времени» сформулировал общий принцип относительности, ввел четырехмерное пространство-время. В дальнейшем именно эта теории была усовершенствована альбертом Эйнштейном и Германом Минковским.
В 1900 году на физическом конгрессе Пуанкаре впервые высказал идею о то, что «одновременность событий не абсолютна, а представляет собой условное соглашение (конвенцию)». Более того, Пуанкаре высказал предположение о предельности скорости света.
За высокие достижения в области математики, за развитие и создание уникальных теорий Пуанкары был удостоен многочисленных научных званий, награжден разнообразными титулами. Имя величайшего ученого Франции носит Математический институт в Париже.