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J.-H.庞加莱 Jule-Henri Poincaré(1854~1912)

  法国数学家、物理学家和天文学家。1854年 4月29日生于南锡。1871年入巴黎工艺学院学习。1875年毕业后又到矿业学院学习,在作博士论文时期曾短期任矿业工程师;1879年以微分方程方面的论文获数学博士学位。同年应聘为卡昂大学数学教师。1881年起任巴黎大学教授,1887年被选为巴黎科学院院士,1906年被选为院长。1908年被选为法国科学院院士。1912年7月17日在巴黎逝世。

  庞加莱一生中研究的领域广泛,几乎涉及到数学、物理学和天文学的各个主要分支。数学方面的成就,使他成为19世纪后期数学界的权威之一。完成自守函数理论是他最早的成就,以后在数论、代数学、几何学、拓扑学以及概率论等方面都有开创性的工作;尤其是在分析方面,如函数论、微分方程等分支的贡献更为重要。他还在发现了逻辑悖论的情况下复活了直觉主义,成为现代直觉主义者的先驱。在天文学方面,他的主要贡献是,论证了旋转流体的平衡图形(1885);太阳系的稳定性,即多体问题(1899);太阳系的起源(1911)。在“三体问题”上,他运用渐进展开和积分不变量等方法,深入地研究出微分方程在奇点附近的积分曲线的性质,从而发展了严格的天体力学计算技术。

  庞加莱讲授物理学达20年以上,精于理论物理,发表的论文和专著达70多篇。他研究了三维连续区内的有关问题和许多关于导热的问题,还论证了狄利克雷问题。

  19、20世纪之交,物理学发生了危机,然而庞加莱对物理学的发展趋势却有独到的见解。他认为所谓的危机,正是物理学就要出现一场变革的先兆,将进入一个新的阶段。他明确地指出,要摆脱危机,就要在新的实验基础上重新改造物理学,使经典力学的某些基本概念扩展为更为广泛的物理学概念。他一再肯定经典理论的价值,尖锐地批判了“科学破产”的错误观点以及绝对怀疑论。

  庞加莱在这场变革中对物理学的几个领域的发展都作出了贡献。由于他在光学方面的研究成果,促使A.-H.贝可勒尔发现了铀的放射性。1898年,他提出了在真空中光速不变的假设;1902年,他阐明过相对性原理,并将它推广到电磁学;1904年,他预示了新力学的大致图像:惯性随速度而增加,光速会变为不可逾越的极限。在新的力学里,原来的力学理论仍将在一定条件下近似正确。在1905年写的《论电子动力学》的论文中,他证明洛伦兹变换形成一个群,并阐述了这个变换的物理意义,他甚至在具有确定的正度规x2+y2+z22的“四维空间”中使用了不变性理论和虚时间坐标τ=iсt。因此,他被认为是相对论的先驱。庞加莱对量子论原来不很熟悉,在1911年索尔维物理学会议之后,进行了深入研究,并认为量子论是自I.牛顿以来自然哲学所经历的最伟大、最深远的革命。在逝世前几个月,他还提出了“时间原子”的大胆思想。

  庞加莱在20世纪初先后出版了《科学与假设》(1902)、《科学的价值》(1905)、《科学与方法》(1908)等科学哲学著作。他在哲学上受到了I.康德和E.马赫等人的影响,对哲学基本问题的看法是唯心的,但在科学研究中却始终坚持经验论的原则。他是约定论的创始人,认为科学的一些基本原理既不是经验事实的归纳,也不是先验综合判断,而是一种约定。这种约定既要受实验事实的引导,又要避免一切矛盾。约定论既要求摆脱康德的先验论,又要求摆脱马赫的狭隘的经验论,反映了当时科学界自由创造、大胆假设的要求,在科学和哲学上都有其积极意义。他还论述了假设、直觉和科学美在科学发现和形成科学理论中的作用,这一切对A.爱因斯坦以及其他科学家都产生了明显的影响。

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