250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 67)

Phân tích Fourier

1807

Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830)


 

“Có một phép tính vật lí toán gặp đi gặp lại nhiều nhất đó là phân tích Fourier,” nhà vật lí Sadri Hassani viết. “Nó xuất hiện, chẳng hạn, trong cơ học cổ điển… trong thuyết điện từ và phân tích tần số sóng, trong tính toán nhiễu và vật lí nhiệt, và trong thuyết lượng tử” – hầu như trong bất cứ lĩnh vực nào mà việc phân tích tần số là quan trọng. Chuỗi Fourier có thể giúp các nhà khoa học đặc trưng hóa và hiểu rõ hơn thành phần hóa học của các sao và định lượng sự truyền tín hiệu trong mạch điện tử.

Trước khi nhà toán học Pháp Joseph Fourier tìm thấy chuỗi toán học nổi tiếng của ông, ông đã tháp tùng Napoleon trong chuyến thám hiểm năm 1798 đến Ai Cập, ở đó Fourier đã mất mấy năm nghiên cứu các sản vật Hi Lạp. Nghiên cứu của Fourier về lí thuyết toán học của nhiệt bắt đầu vào khoảng năm 1804 khi ông trở về Pháp, và vào năm 1807 ông đã hoàn tất chuyên luận quan trọng của mình, Về Sự Truyền Nhiệt Trong Các Vật Rắn. Một mặt công trình cơ bản của ông bàn về sự khuếch tán nhiệt trong các hình dạng khác nhau. Đối với những bài toán này, các nhà nghiên cứu thường được cho nhiệt độ tại các điểm trên bề mặt, cũng như tại rìa của nó, lúc t = 0. Fourier đưa ra một chuỗi với các số hạng sine và cosine để tìm nghiệm của những bài toán thuộc loại này. Tổng quát hơn, ông tìm thấy rằng mọi hàm khả vi đều có thể được biểu diễn đến độ chuẩn xác tùy ý bằng một tổng của các hàm sine và cosine, cho dù hàm đó trông lạ như thế nào khi được vẽ đồ thị.

Các nhà viết tiểu sử Jerome Ravetz và I. Grattan-Guiness lưu ý, “Thành tựu của Fourier có thể hiểu được bằng cách [xét] các công cụ toán học đầy quyền năng mà ông đã phát minh để tìm nghiệm của các phương trình, nó đưa đến một chuỗi dài các số hạng con cháu và làm phát sinh các vấn đề trong phân tích toán học từ đó thúc đẩy nhiều công trình nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực ấy trong phần còn lại của thế kỉ và sau đó nữa.” Nhà vật lí Anh James Jeans (1877-1946) nhận xét, “Định lí Fourier cho chúng ta biết rằng mỗi đường cong, cho dù bản chất của nó là gì, hoặc ban đầu người ta thu được nó bằng cách nào, có thể được tái dựng chính xác bằng cách chồng chất một số vừa đủ các đường cong điều hòa đơn giản – tóm lại, mỗi đường cong có thể được xây dựng bằng cách chất chồng các sóng.”

XEM THÊM. Định luật Dẫn nhiệt Fourier (1822), Hiệu ứng Nhà kính (1824), Soliton (1834).

Một phần của động cơ phản lực.

Một phần của động cơ phản lực. Các phương pháp phân tích Fourier được sử dụng để định lượng và tìm hiểu các dao động ngoài ý muốn trong vô số kiểu hệ thống có các bộ phận chuyển động.

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com