Biographie von Joseph Louis Lagrange, Mathematiker

Joseph Louis Lagrange (1736–1813) gilt als einer der größten Mathematiker der Geschichte. Der gebürtige Italiener lebte vor, während und nach dem Französische Revolution. Seine wichtigsten Beiträge zur modernen Mathematik bezogen sich auf die Zahlentheorie und die Himmelsmechanik sowie die analytische Mechanik; Sein 1788 erschienenes Buch "Analytic Mechanics" ist die Grundlage für alle späteren Arbeiten auf diesem Gebiet.

Schnelle Fakten: Joseph-Louis Lagrange

Joseph Louis Lagrange wurde am 25. Januar 1736 in Turin, der Hauptstadt des Königreichs Piemont-Sardinien, in eine wohlhabende Familie geboren. Sein Vater war Schatzmeister des Amtes für öffentliche Arbeiten und Befestigungen in Turin, aber er verlor sein Vermögen aufgrund von Fehlinvestitionen.

Der junge Joseph sollte Anwalt werden und besuchte mit diesem Ziel die Universität von Turin. Erst im Alter von 17 Jahren interessierte er sich für Mathematik. Sein Interesse wurde durch ein Papier geweckt, auf das der Astronom Edmond Halley stieß, und Lagrange tauchte ganz allein in die Mathematik ein. In nur einem Jahr war sein Selbststudium so erfolgreich, dass er zum Assistenzprofessor für Mathematik an der Royal Military Academy ernannt wurde. Dort unterrichtete er Kurse in Analysis und Mechanik, bis klar wurde, dass er ein schlechter Pädagoge war (obwohl er ein hochtalentierter Theoretiker war).

Im Alter von 19 Jahren schrieb Lagrange an Leonhard Euler, der größte Mathematiker der Welt, beschreibt seine neuen Ideen für die Analysis. Euler war so beeindruckt, dass er Lagrange im außerordentlich jungen Alter von 20 Jahren für die Mitgliedschaft in der Berliner Akademie empfahl. Euler und Lagrange setzten ihre Korrespondenz fort und als Ergebnis arbeiteten die beiden zusammen, um die Variationsrechnung zu entwickeln.

Bevor Lagrange und seine Freunde Turin verließen, gründeten sie die Turin Private Society, eine Organisation, die reine Forschung unterstützen soll. Die Gesellschaft veröffentlichte bald eine eigene Zeitschrift und wurde 1783 zur Königlichen Akademie der Wissenschaften von Turin. Während seiner Zeit in der Gesellschaft begann Lagrange, seine neuen Ideen auf verschiedene Bereiche der Mathematik anzuwenden:

• Die Theorie der Schallausbreitung.
• Die Theorie und Notation der Variationsrechnung, Lösungen für Dynamikprobleme und Ableitung des Prinzips der geringsten Wirkung.
• Lösungen für dynamische Probleme wie die Bewegung von drei Körpern, die sich gegenseitig von der Schwerkraft angezogen fühlen.

Lagrange verließ Turin 1766 und ging nach Berlin, um eine kürzlich von Euler frei gewordene Stelle zu besetzen. Die Einladung kam von Friedrich dem Großen, der Lagrange für "den größten Mathematiker Europas" hielt.

Lagrange lebte und arbeitete 20 Jahre in Berlin. Obwohl seine Gesundheit manchmal prekär war, war er äußerst produktiv. Während dieser Zeit entwickelte er neue Theorien über das Drei-Körper-Problem in der Astronomie, Differentialgleichungen, Wahrscheinlichkeit, Mechanik und die Stabilität des Sonnensystems. Seine bahnbrechende Veröffentlichung von 1770, "Reflections on the Algebraic Resolution of Equations", brachte einen neuen Zweig der Algebra auf den Markt.

Als seine Frau starb und sein Patron Friedrich der Große starb, nahm Lagrange eine Einladung nach Paris an, die von verlängert wurde Ludwig XVI. Die Einladung beinhaltete luxuriöse Zimmer im Louvre sowie jede Art von finanzieller und professioneller Unterstützung. Wegen des Todes seiner Frau deprimiert, war er bald wieder mit einer viel jüngeren Frau verheiratet, die den sanften Mathematiker faszinierte.

Während seines Aufenthalts in Paris veröffentlichte LaGrange "Analytical Mechanics", eine erstaunliche Abhandlung und einen immer noch klassischen mathematischen Text, der 100 Jahre zusammenfasste Forschung in der Mechanik seit Newton und führte zu den Lagrange-Gleichungen, die die Unterschiede zwischen Kinetik und Potential detailliert und definierten Energien.

Lagrange war in Paris, als die Französische Revolution 1789 begann. Vier Jahre später wurde er Leiter der revolutionären Kommission für Gewichte und Maße und half beim Aufbau des metrischen Systems. Während Lagrange weiterhin ein erfolgreicher Mathematiker war, wurde der Chemiker Lavoisier (der im selben Auftrag gearbeitet hatte) guillotiniert. Als die Revolution zu Ende ging, wurde Lagrange Professor für Mathematik an der École Centrale des Travaux Publics (später in École Polytechnique umbenannt), wo er seine theoretischen Arbeiten fortsetzte Infinitesimalrechnung.

Als Napoleon an die Macht kam, ehrte auch er Lagrange. Vor seinem Tod wurde der Mathematiker Senator und Graf des Reiches.

• Lagranges wichtigste Veröffentlichung war The "Mécanique Analytique", seine monumentale Arbeit in reiner Mathematik.
• Sein wichtigster Einfluss war sein Beitrag zum metrischen System und die Hinzufügung einer Dezimalbasis, die größtenteils auf seinen Plan zurückzuführen ist. Einige bezeichnen Lagrange als den Gründer des metrischen Systems.
• Lagrange ist auch dafür bekannt, viel an der Bewegung des Planeten zu arbeiten. Er war verantwortlich für die Entwicklung der Grundlagen für eine alternative Methode zum Schreiben von Newtons Bewegungsgleichungen, die als bezeichnet wird "Lagrange-Mechanik." 1772 beschrieb er die Lagrange-Punkte, die Punkte in der Ebene zweier Objekte in der Umlaufbahn um ihre gemeinsamen Zentrum von Schwere bei denen die kombinierten Gravitationskräfte Null sind und bei denen ein drittes Teilchen mit vernachlässigbarer Masse in Ruhe bleiben kann. Aus diesem Grund wird Lagrange als Astronom / Mathematiker bezeichnet.
• Das Lagrange-Polynom ist der einfachste Weg, eine Kurve durch Punkte zu finden.

Lagrange starb 1813 in Paris während der Überarbeitung der "Analytischen Mechanik" Panthéon in Paris.

Lagrange hinterließ eine unglaubliche Reihe mathematischer Werkzeuge, Entdeckungen und Ideen ein tiefgreifender Einfluss auf moderne theoretische und angewandte Analysis, Algebra, Mechanik, Physik und Astronomie.

• ." Joseph Louis Lagrange | Ein kurzer Bericht über die Geschichte der Mathematik"Universität von Südflorida.
• "Joseph-Louis Lagrange." Berühmte Wissenschaftler.
• Joseph-Louis Lagrange"Stetson.edu.
• Struik, Dirk Jan. “Joseph-Louis Lagrange, Comte De L'Empire.” Encyclopædia Britannica, 18. April 2019.