Леонард Эйлер

Леонард Эйлер – швейцарский ученый, внесший огромный вклад в развитие математики, физики, оптики, механики, астрономии и ряда прикладных наук. Член нескольких академий наук по всему миру.

Жизнь Леонарда Эйлера была полна удивительных открытий, принесших человечеству огромную пользу. Его масштабный вклад в развитие математики, механики, физики и астрономии невозможно переоценить, а его познания в самых разнообразных отраслях науки вызывают восхищение. За всю свою жизнь он издал более 850 трудов, в которых содержатся глубокие исследования ботаники, химии, медицины, древних языков. Имел членство во многих Академиях наук по всему миру.

Ранние годы

Леонард Эйлер родился 15 апреля 1707 года в городе Базель, Швейцария. Его родители – пастор Пауль Эйлер, друживший с математиком Бернулли, и Маргарита Эйлер, в девичестве Брукер. После рождения Леонарда семья перебралась в Рихен – селение неподалеку от Базеля. Здесь прошли первые годы жизни мальчика.

Образованием Эйлера-младшего занимался отец, который еще в раннем детстве обнаружил у сына математические способности. В возрасте 8 лет мальчик был отправлен на проживание к бабушке по линии матери и определен в базельскую гимназию.

Преподаватели заметили талант ученика, и в возрасте 13 лет ему позволили посещать занятия в университете Базеля. Леонард схватывал знания на лету, чем поразил профессора Иоганна Бернулли, брата Якоба Бернулли. Профессор дал подростку несколько математических работ выдающихся ученых и даже позволил посещать свой дом для разбора сложного материала.

Вскоре юноша успешно прошел экзаменационную комиссию на факультет искусств в университет Базеля. Уже через три года обучения получил ученую степень магистра, прочитав лекцию на латыни. В этом труде содержалось сравнение системы Рене Декарта с философией Исаака Ньютона.

Через некоторое время, стремясь порадовать отца-пастора, Леонард стал слушателем богословского факультета, но занятия математикой продолжал. Родитель шагом сына был растроган, но в дальнейшем, видя его талант к наукам, разрешил связать свою биографию с любимым делом.

В этот период Эйлер уже издал ряд научных трудов, таких как «Диссертация по физике о звуке». Это была конкурсная работа, по результатам которой комиссия решала вопрос о назначении на место профессора физики. Труд был оценен положительно, но все же профессорскую кафедру доверить 19-летнему Леонарду побоялись.

Однако, совсем скоро удача улыбнулась молодому ученому. Санкт-Петербургская академия наук, на тот момент находившаяся в стадии развития, испытывала необходимость в талантливых кадрах. Получив приглашение, Леонард Эйлер отправился в Северную столицу России.

Работа в Санкт-Петербурге

В 1727 году Эйлер поступил в адъюнктуру высшей математики петербургской академии наук. Российские власти поселили его в квартире и назначили жалованье в размере триста рублей в год. Потребовалось изучение русского языка, с чем математик справился в самый короткий срок.

Вскоре Леонард обрел друга – секретаря академии Кристиана Гольдбаха. Они вели научную переписку, которая в настоящее время представляет собой ценнейший источник знаний в научной истории 18 века.

Санкт-Петербургский период жизни ученого был весьма плодотворным. О его трудах узнал весь мир, а сам он стал уважаемым членом научного сообщества.

Покинуть Россию пришлось из-за политических причин – после кончины государыни Анны Иоанновны обстановка в стране была крайне нестабильной.

В 1741 году прусский монарх Фридрих II пригласил Эйлера для работы в новой академии наук, и ученый с семьей перебрался в Берлин.

Научная деятельность в Пруссии

Берлинская академия открылась в 1746 году, и Леонарда назначили руководителем отделения математических наук. Помимо этого, он был уполномочен заниматься кадровыми и финансовыми делами, следить за работой обсерватории.

С ростом авторитета Эйлера, росло и его благосостояние. Через несколько лет он смог позволить себе приобрести недвижимость в Шарлоттенбурге – просторное роскошное имение.

Отношения ученого с прусским монархом складывались далеко не гладко. Исследователи биографии Эйлера предполагают, что он затаил обиду на Фридриха II за то, что тот не назначил его президентом академии наук Берлина. Так это было или иначе, но в 1766 году Леонард покинул Берлин. К тому моменту он получил заманчивое предложение от новой российской императрицы Екатерины II.

Возвращение в Россию

Петербург встретил Эйлера с распростертыми объятиями. Сразу же по прибытию его назначили на высокий пост и выразили готовность предоставлять ему все необходимое.

В карьере ученого все шло благополучно, а вот со здоровьем дела обстояли иначе. Еще в Берлине у него обнаружили катаракту левого глаза, которая теперь начала прогрессировать. В 1771 году Леонард перенес операцию, в результате которой возник абсцесс и наступила почти полная слепота.

Спустя несколько месяцев в одном из домов Санкт-Петербурга случился пожар, пламя которого перекинулось и на квартиру Леонарда. Почти потерявшего зрение ученого вынес из огня базельский мальчик-портной, выполнявший функции секретаря.

После происшествия императрица Екатерина II лично распорядилась отстроить для светила науки новое жилище.

Какие бы испытания не выпадали на долю Эйлера, он не оставлял свои научные изыскания. Когда его глаза практически ослепли, читал и записывал для него сын Иоганн Альбрехт.

Открытия в России

Научная деятельность Эйлера в Санкт-Петербурге была направлена на глубокое изучение механики, архитектуры и теории музыки. Здесь он опубликовал порядка 470 трудов в самых разнообразных областях.

Масштабная работа «Механика» — глубокое исследование данной науки, в том числе небесной механики.

Леонард разобрал природу звуков и составил собственную «теорию удовольствия», объясняющую чувства человека, вызванные прослушиванием музыки. Эйлер систематизировал тона, интервалы и аккорды, присвоив им численные значения.

Вторая часть «Механики» освещала судостроение и навигацию.

Вклад ученого в изучение и развитие таких наук, как статистика, геометрия и картография невозможно переоценить. Особое место занимает научный труд «Алгебра», для записи пятисот страниц которого был привлечен стенографист.

Объектами его исследований были теория Луны, диоптрика, теория чисел, натуральная философия и различные прикладные науки.

Научные достижения в берлинский период

В Пруссии ученый опубликовал 280 статей и множество ценных научных трактатов. Он стал основателем нового раздела математики – «вариационного исчисления».

Эйлер стал автором гениальных трактатов по оптике и о траекториях движения небесных тел. В Берлине родились его труды «Интегральное исчисление», «Введение в анализ бесконечно малых», «Дифференциальное исчисление» и «Артиллерия».

Годы работы Леонарда в Пруссии подарили научному миру трехтомный труд «Диоптрика», в котором излагались методы усовершенствования микроскопов, телескопов и других оптических приборов.

Создание системы обозначений в математике

Одним из важнейших достижений Леонарда является систематизация теории функций. Именно его наработками сегодня пользуется весь мир, решая тригонометрические функции. Его авторству принадлежит символ «е», служащий для образования логарифмов и известный в настоящее время, как «число Эйлера». Он придумал использовать греческую букву «Σ» для подведения итоговой суммы и символ «i», определяющий мнимую единицу.

Геометрия

Исследуя элементарную геометрию, Эйлер сделал несколько открытий, касаемых треугольников, не обнаруженных древнегреческим математиком Евклидом.

В 1760-м он опубликовал масштабную работу «Исследования о кривизне поверхностей», где рассчитал формулу связи главной кривизны и кривизны сечения поверхности.

Еще через 10 лет ученый издал труд «О телах, поверхность которых можно развернуть на плоскость».

Теория чисел

Эйлер блестяще доказал тождество Ньютона, малую теорему Ферма и его же теорему о сумме двух квадратов. Кроме того, им была усовершенствована теорема о сумме 4-х квадратов француза Лагранжа.

Леонард стал автором дополнений к теории совершенных чисел, так волновавшую ученых тех лет.

Наука о звездах и физика

Эйлер разобрался с «пучком Эйлера-Бернулли», дав возможность инженерам использовать это решение в своих вычислениях.

Вклад в развитие астрономии принес ученому множество высоких наград, учрежденных парижской научной академией. Он предоставил ряд точных расчетов такого явления, как параллакс Солнца, и что не менее важно – максимально точно рассчитал орбиты небесных тел.

На основе вычислений Леонарда была составлена таблица координат планет, комет и других небесных объектов.

Личная жизнь

Первой супругой математика стала Катарина Гзель, дочь художника из Швейцарии. Они поженились в 1734 году и родили 13 детей, восемь из которых не дожили до совершеннолетия.

Первенец – Иоганн Альбрехт, пошел по стопам родителя и стал выдающимся математиком. В возрасте 20 лет он удостоился чести стать членом академии наук в Пруссии.

Карл, второй сын, углубленно изучал медицину, а третий ребенок, Кристоф посвятил себя военной службе.

Дочь Шарлотта вышла замуж за голландского аристократа, а Хелена связала свою личную жизнь с русским военным.

Купив имение в Шарлоттенбурге, Эйлер поселил там пожилую мать и сестру, всем остальным членам семьи также приобрел недвижимость.

Катарина скончалась в 1773 году, и через три года ученый вновь вступил в брак. Его избранницей стала Саломея-Абигайль, сводная сестра покойной супруги.

Смерть

Гениальный Леонард Эйлер скончался 18 сентября 1793 года от инсульта. Он прожил насыщенную, яркую жизнь длиною в 76 лет.

После его смерти в доме были обнаружены грифельные доски, испещренные формулами расчета полета воздушного шара. Вскоре в небо Парижа взмыл легендарный шар с братьями Монгольфье.

Эйлер внес в науку настолько фундаментальный вклад, что его труды изучались и публиковались еще целых полвека после его кончины.

Научные дискуссии

Эйлер охотно вступал в научные дискуссии, наиболее известными из которых стали:

• спор о звучащей струне;
• спор с французским энциклопедистом Д’Аламбером о комплексных логарифмах;
• спор с английским оптиком Джоном Доллондом о возможности создания ахроматической линзы.

Во всех упомянутых дискуссиях современное научное сообщество поддерживает позицию Леонарда Эйлера.

Библиография

• Новая теория движения Луны
• Метод нахождения кривых линий, обладающих свойствами максимума, либо минимума или решение изопериметрической задачи, взятой в самом широком смысле
• Основы динамики точки
• Дифференциальное исчисление
• Интегральное исчисление
• Вариационные принципы механики
• Избранные картографические статьи
• Введение в анализ бесконечных
• Исследования по баллистике
• Переписка. Аннотированный указатель
• Письма к немецкой принцессе о разных физических и философских материях
• Опыт новой теории музыки
• Опыт новой теории музыки, ясно изложенной в соответствии с непреложными принципами гармонии

• Страница в Википедии