Леонард Эйлер — выдающийся ученый из Швейцарии, который внес огромный вклад в развитие различных областей науки, таких как математика, физика, оптика, механика, астрономия и другие прикладные науки. Он был членом нескольких академий наук по всему миру.
Жизнь Леонарда Эйлера была полна удивительных открытий, которые принесли огромную пользу человечеству. Его вклад в математику, механику, физику и астрономию был огромен, а его познания в различных областях науки вызывают восхищение. Он написал более 850 работ, в которых исследовались такие разнообразные области, как ботаника, химия, медицина и древние языки. Он был членом многих академий наук по всему миру.
Ранние годы
Леонард Эйлер появился на свет 15 апреля 1707 года в Швейцарии, в городе Базель. Его родители – Пауль Эйлер, священник, дружавший с известным математиком Бернулли, и Маргарита Эйлер, урожденная Брукер. После рождения Леонарда, семья переехала в небольшое село Рихен, неподалеку от Базеля, где прошли первые годы жизни мальчика.
Образованием Леонарда занимался его отец, который заметил у сына математические способности еще в раннем детстве. В восьмилетнем возрасте мальчика отправили жить к бабушке по материнской линии, и он начал учиться в гимназии в Базеле.
Учителя заметили у ученика необычайный талант и в 13 лет он получил возможность посещать занятия в университете Базеля. Леонард с легкостью усваивал знания, что поразило профессора Иоганна Бернулли, брата Якоба Бернулли. Профессор дал молодому человеку несколько математических работ выдающихся ученых и даже разрешил посещать свой дом для разбора сложного материала.
Вскоре парень успешно прошел экзамен на факультете искусств в университете Базеля. Через три года обучения он получил ученую степень магистра, прочитав лекцию на латыни. В этой работе он сравнивал систему Рене Декарта с философией Исаака Ньютона.
Некоторое время спустя Леонард, желая обрадовать своего отца-пастора, решил поступить на богословский факультет, но продолжал изучать математику. Родитель был тронут шагом сына, но позднее, увидев его научные способности, разрешил ему связать свою жизнь с любимым делом.
В это время Эйлер уже опубликовал несколько научных работ, включая «Диссертация по физике о звуке». Это было конкурсное задание, победитель которого получал возможность занять место профессора физики. Его труд был оценен положительно, но все же ему не доверили профессорское кресло из-за его юного возраста.
Тем не менее, скоро удача улыбнулась юному ученому. Санкт-Петербургская академия наук, находившаяся в стадии развития, нуждалась в талантливых молодых умов. Получив приглашение, Леонард Эйлер отправился в Северную столицу России.
Работа в Санкт-Петербурге
В 1727 году Эйлер начал работать в адъюнктуре по высшей математике в Петербургской академии наук. Власти России предоставили ему квартиру и ежегодное жалованье в размере трехсот рублей. Ему пришлось выучить русский язык, но математик справился с этим очень быстро.
Вскоре Леонард завязал дружбу со своим коллегой — секретарем академии Кристианом Гольдбахом. Они обменивались научными письмами, которые сегодня являются ценным источником знаний в научной истории 18 века.
Петербургский период жизни ученого был очень продуктивным. Его труды прославили его во всем мире, и он стал уважаемым членом научного сообщества.
Ему пришлось покинуть Россию из-за политических причин — после смерти императрицы Анны Иоанновны обстановка в стране стала очень нестабильной.
В 1741 году прусский король Фридрих II пригласил Эйлера работать в новой академии наук, и ученый со своей семьей переехал в Берлин.
Научная деятельность в Пруссии
Академия в Берлине была основана в 1746 году, и Леонард был назначен директором отделения математических наук. Он также был ответственен за управление кадровыми и финансовыми вопросами, а также за наблюдение за работой обсерватории.
По мере роста авторитета Эйлера, росло и его благосостояние. Через несколько лет он мог позволить себе приобрести недвижимость в Шарлоттенбурге – большой роскошный особняк.
Отношения между ученым и прусским монархом были далеки от идеальных. Исследователи биографии Эйлера предполагают, что он сохранял обиду на Фридриха II за то, что тот не назначил его президентом академии наук в Берлине. Независимо от этого, в 1766 году Леонард ушел из Берлина. К тому времени у него было привлекательное предложение от новой российской императрицы Екатерины II.
Санкт-Петербург принял Леонарда Эйлера с открытыми объятиями. Сразу по его прибытию назначили на высокий пост и выразили готовность предоставить все необходимое.
Ученому в карьере все шло благополучно, но со здоровьем обстояли иначе. Еще в Берлине у него обнаружили катаракту левого глаза, которая сейчас начала прогрессировать. В 1771 году Леонард перенес операцию, в результате которой возник абсцесс, и частичная слепота.
Через несколько месяцев в одном из домов в Санкт-Петербурге произошел пожар, и пламя перекинулось на квартиру Леонарда. Базельский портной, выполнявший функции секретаря, вынес почти слепого ученого из пламени.
После происшествия императрица Екатерина II лично распорядилась построить новое жилище для этого светила науки.
Неважно, какие испытания постигали Эйлера, он не останавливался в своих научных исследованиях. Когда его зрение почти полностью ухудшилось, его сын Иоганн Альбрехт читал и писал для него.
Открытия в России
В Санкт-Петербурге Эйлер занимался научной деятельностью, глубоко изучая механику, архитектуру и теорию музыки. В этом городе он опубликовал приблизительно 470 работ по самым различным областям.
Одной из его масштабных работ было «Механика» — это было глубокое исследование этой науки, включая небесную механику.
Леонард понял сущность звуков и сформулировал свою собственную «теорию наслаждения», объясняющую эмоции, которые вызывает у человека прослушивание музыки. Эйлер упорядочил звуки, интервалы и аккорды, присвоив им числовые значения.
Вторая часть «Механики» касалась судостроения и навигации.
Достижения ученого в развитии и изучении таких наук, как статистика, геометрия и картография, невозможно переоценить. Особое место занимает его научная работа «Алгебра», для написания которой был привлечен стенографист, чтобы записать пятисот страниц.
Объектами его исследований были теория Луны, диоптрика, теория чисел, натуральная философия и различные прикладные науки.
В королевстве Пруссия ученый написал и опубликовал 280 статей, а также ряд ценных научных трактатов. Его вклад в мировую науку заключается в основании нового раздела математики, который получил название «вариационное исчисление».
Эйлер оставил свой след в истории науки благодаря своим выдающимся трудам по оптике и движению небесных тел. Во время своего пребывания в Берлине он написал такие знаменитые работы, как «Интегральное исчисление», «Введение в анализ бесконечно малых», «Дифференциальное исчисление» и «Артиллерия».
Все годы, проведенные Леонардом в Пруссии, принесли научному миру его трехтомный труд «Диоптрика», в котором он подробно описал методы усовершенствования микроскопов, телескопов и других оптических приборов.
Создание системы обозначений в математике
Одним из важнейших достижений Леонарда является упорядочивание теории функций. Именно его идеями пользуется весь мир сейчас, когда решает тригонометрические функции. Он придумал символ «е», который используется для создания логарифмов и который сегодня известен как «число Эйлера». Также он ввел использование греческой буквы «Σ» для обозначения суммы и символ «i», который определяет мнимую единицу.
Геометрия
Эйлер в своем изучении элементарной геометрии совершил ряд открытий, которые касались треугольников и которые не были обнаружены древнегреческим математиком Евклидом.
В 1760 году была выпущена большая работа под названием «Исследования о кривизне поверхностей», в которой была выведена формула, связывающая основную кривизну и кривизну сечения поверхности.
Через десять лет этот ученый опубликовал другое произведение под названием «О телах, поверхность которых можно развернуть на плоскость».
Теория чисел
Эйлер успешно доказал равенство Ньютона, малую теорему Ферма и его теорему о сумме двух квадратов. Также, он улучшил теорему о сумме 4-х квадратов французского математика Лагранжа.
Леонард внёс свой вклад в теорию совершенных чисел, которая была настоящим вызовом для ученых того времени.
Наука о звездах и физика
Эйлер успешно изучил «пучок Эйлера-Бернулли», что позволило инженерам внедрить его в свои вычисления.
Ученый был награжден множеством высоких премий за свой вклад в развитие астрономии, учрежденных парижской научной академией. Он провел точные расчеты параллакса Солнца и орбит небесных тел, что имело огромное значение для науки.
На основе его вычислений была составлена таблица координат планет, комет и других небесных объектов.
Личная жизнь
Катарина Гзель, дочь известного художника из Швейцарии, стала первой женой знаменитого математика. Их брак состоялся в 1734 году, и за время совместной жизни у них родилось целых 13 детей, но восьмеро из них не дожили до совершеннолетия.
Из всех детей первенец, Иоганн Альбрехт, пошел по стопам своего отца и стал известным математиком. Всего в 20 лет он был принят в академию наук в Пруссии, чему он удостоился за свои заслуги в научной области.
Карл углубленно изучал медицину, а Кристоф посвятил себя военной службе, будучи третьим ребенком в семье. А дочь Шарлотта вышла замуж за голландского аристократа, в то время как Хелена связала свою личную жизнь с русским военным.
После покупки усадьбы в Шарлоттенбурге, Эйлер решил поселить там свою пожилую мать и сестру, также он приобрел недвижимость для остальных членов семьи.
Катарина скончалась в 1773 году, и через три года ученый снова вступил в брак. Его избранницей стала Саломея-Абигайль, сводная сестра покойной супруги.
Смерть
Известный ум Леонард Эйлер ушел из жизни 18 сентября 1783 года в результате инсульта. Ему выпала возможность прожить насыщенную и яркую жизнь в течение 76 лет.
После его ухода из жизни в его доме были обнаружены грифельные доски, покрытые формулами расчета полета воздушного шара. Вскоре над Парижем поднялся легендарный шар, совершенный братьями Монгольфье.
Своим вкладом в науку Эйлер оказал такое фундаментальное влияние, что его работы продолжали изучать и публиковать еще в течение полувека после его смерти.
Леонард Эйлер активно участвовал в научных спорах, известными из которых стали:
- дебаты о звучащей струне;
- споры с французским энциклопедистом Д’Аламбером о комплексных логарифмах;
- дискуссии с английским оптиком Джоном Доллондом на тему создания ахроматической линзы.
Все эти дискуссии находят поддержку в современном научном сообществе.
Библиография
- Новый взгляд на движение Луны
- Метод определения кривых линий, имеющих свойства максимума или минимума, или решение изопериметрической задачи в самом широком смысле
- Основы динамики точки
- Дифференциальное исчисление
- Интегральное исчисление
- Принципы вариационного метода в механике
- Избранные статьи по картографии
- Введение в анализ бесконечно малых
- Исследования в области баллистики
- Сборник писем. Аннотированный указатель
- Письма немецкой принцессе о различных физических и философских вопросах
- Опыт новой теории музыки
- Опыт новой теории музыки, четко изложенный в соответствии с непреложными принципами гармонии