Siméon Denis Poisson — prantsuse matemaatik ja füüsik, Poissoni seadus
Siméon Denis Poisson — prantsuse matemaatik ja füüsik, Poissoni seadus ja jaotus; otsustav panus laineteooriasse, akustikasse, termodünaamika ja materjaliteadusesse.
Siméon Denis Poisson (21. juuni 1781 Pithiviers – 25. aprill 1840 Sceaux, Pariisi lähedal) oli prantsuse matemaatik ja füüsik. Alates 1798. aastast õppis ta matemaatikat École Polytechnique'is, kus ta kohtus Pierre-Simon Laplace'i ja Joseph-Louis Lagrange'iga. Aastal 1802 sai temast professor. 1806. aastal asus ta Jean Baptiste Joseph Fourier' ametikohale; enne seda oli antud koht Jean Baptiste Joseph Fourier'l. Napoleon saatis Fourier' Grenoble'i, mille järel Poisson püsivalt teadus- ja õppeväljale kandideeris ning hakkas aktiivselt avaldama töid matemaatika ja matemaatilise füüsika alal.
Elulugu ja õppetöö
Poisson oli Laplace'i õpilane ja tegutses nii teoreetilise kui ka rakendusliku matemaatika valdkonnas. Ta oli tuntud selge ja rangelt analüütilise stiili poolest ning tema loengud ja kirjutised mõjutasid 19. sajandi Prantsuse matemaatika arengut. Lisaks õppetööle avaldas ta hulgaliselt uurimusi erinevatel teemadel ning oli tunnustatud teadusühingute liige.
Peamised teadustööd ja mõjud
Poisson töötas mitmes valdkonnas: laineteooria, akustika, elastsuse, elektri ja soojuse matemaatiliste alustega. Ta uuris ka tahkete kehade elektrilisi omadusi (tahkete kehade elektriline käitumine). 1812. aastal avaldas ta oma Laplace'i võrrandi üldistuse, mis sisaldas allikatermide ehk laengu tiheduse võtmist arvesse — üldtuntud kuju on nüüd Poissoni võrrand, mida kasutatakse elektripotentsiaali ja teiste potentsiaalfunktsioonide puhul laengu- või allikatihenduse juures.
1818. aastal ennustas ta nähtust, mida hakati nimetama Poissoni laiguks juhul, kui valgus on laine iseloomuga. Poisson ise kahtles valguse laineloomuses ning arvas, et valgusel on osakeste iseloom. Ta pidas pikki arutelusid Augustin-Jean Fresneliga, kes toetas laineteooriat. Arutelu lõppes alles siis, kui Fresnel suutis eksperimendis näidata Poissoni poolt ennustatud laigu olemasolu — see katseline tõend tugevdas lainepõhist käsitlust ja kujutas endast olulist sammu optika teoorias.
Matemaatika ja tõenäosusteooria alal avaldas Poisson 1830. ja 1837.–1838. aastatel mitmeid olulisi töid. Tema tõenäosusteooria ideede hulgas on ka see jaotus, mida nüüd nimetatakse Poissoni jaotuseks. Poissoni jaotus kirjeldab harva esinevate sündmuste arvu fikseeritud intervallis ja on binomilise jaotuse piirjuht (kui sündmuste tõenäosus on väike ja katsete arv suur). Sellele ideele oli varem viidanud ka Abraham de Moivre', kuid Poisson pani jaotuse laiemasse teoreetilisse konteksti.
Füüsikalised seadused ja terminid
Rõhu ja mahu suhe adiabaatilises protsessis on konstantne ning seda tuntakse tänapäeval Poissoni seadusena. Termodünaamikas on sama seos esitatud mitmete võrranditena, mida tuntakse Poissoni võrranditena. Neid võrrandeid kasutatakse näiteks gaaside ja õhkkonnaprotsesside kirjeldamiseks.
Tema järgi on nime saanud ka Poissoni suhtarv, mis iseloomustab materjali lateraalset kokkutõmmet või laienemist teljelise pinge mõjul — lihtsamalt öeldes näitab see, kui palju objekt koormuse all venib või kitseneb ristlõikes.
Pärand
Poissoni teadustööd jätsid tugeva jälje matemaatika ja füüsika arengusse: Poissoni võrrandit ja Poissoni suhtarvu kasutatakse endiselt inseneriteaduses, materiaaliteaduses, elektrodünaamikas ja termodünaamikas. Tema nime kannavad ka mitmed teised mõisted (näiteks Poissoni sulundid ehk Poisson brackets Hamiltoni mehaanikas) ning tema töö mõjutas nii teoreetilisi kui ka praktilisi rakendusi.
Tema nimi on üks 72-st, mida Eiffeli tornil austatakse — see näitab tema püsivat tunnustamist Prantsuse teadlaskonnas ja laiemalt rahvusvahelises teadusajalookirjanduses.
Küsimused ja vastused
K: Kes oli Siméon Denis Poisson?
V: Siméon Denis Poisson oli prantsuse matemaatik ja füüsik, kes elas aastatel 1781-1840.
K: Kus ta õppis matemaatikat?
V: Ta õppis matemaatikat École Polytechnique'is.
K: Kellega ta seal õppimise ajal kohtus?
V: École Polytechnique'is õppides kohtus ta Pierre-Simon Laplace'i ja Joseph-Louis Lagrange'iga.
K: Millise ametikoha võttis ta 1806. aastal?
V: 1806. aastal asus ta samale ametikohale, mis Jean Baptiste Joseph Fourier'l oli enne teda.
Küsimus: Milline nähtus on tema järgi nimetatud?
V: Tema järgi on nime saanud Poissoni laik, mis on valguslainetega seotud nähtus. Lisaks on tema seost rõhu ja mahu vahel adiabaatilises protsessis tänapäeval tuntud kui Poissoni seadus ja tema nime on seostatud ka termodünaamika võrranditega, mida tuntakse Poissoni võrrandite nime all, samuti suhtarvuga, millega mõõdetakse, kui palju objekt koormuse all venib (tuntud kui Poissoni suhtarv).
K: Kuidas lõppesid tema ja Augustin-Jean Fresneli arutelud valguse üle?
V: Nende vahelised arutelud selle üle, kas valgus on osakeste või lainete iseloomuga või mitte, lõppesid siis, kui Fresnel suutis eksperimendis näidata Poissoni poolt ennustatud punkti olemasolu.
K: Kuidas austatakse tema nime tänapäeval? V: Tema nimi on üks 72-st, mida austatakse Eiffeli tornis.
Otsige