数学史 · 中文镜像

数学家传记

皮埃尔·布格Pierre Bouguer

出生
1698年2月16日 法国勒克鲁瓦西克
逝世
1758年8月15日 法国巴黎

皮埃尔·布格是一位法国测量员,参加过前往南美洲计算纬度一度大小的探险。

完整传记

皮埃尔·布格的父亲Jean Bouguer是皇家水文学教授。Jean Bouguer教他的儿子布格数学和水文学,而布格结果证明是一个出色的学生。作为一个真正的神童,他在十五岁时就对数学和科学有了深刻的理解。

然后发生了一件了不起的事。Jean Boutroux在布格十五岁时去世,因此他的水文学教授职位空缺了。布格申请了他父亲的教授职位,他是一个如此杰出的年轻人,既才华横溢又知识渊博,因此被任命了。

人们可能会认为,如此早的才华和成就将导致他过着平淡无奇的生活。然而,这与事实相去甚远,因为他的成就变得更加令人印象深刻。1727年,他因提交关于船桅的论文而赢得了Académie Royale des Sciences的大奖。两年后,他再次赢得大奖,这次是一篇关于在海上观测恒星高度的论文,然后,在1731年,他因在海上观测磁偏角的工作而第三次赢得Académie的大奖。

Académie Royale des Sciences进一步表彰了布格,他于1731年当选为数学部的通讯成员,随后于1735年当选为正式成员。1732年,布格研究了追踪曲线,并就此写了一篇论文,该论文[1]:-

……是若干篇展示他相当高数学能力的论文之一。

1735年4月,布格出发参加由Académie Royale des Sciences组织的远征,前往秘鲁测量赤道处子午线一度的长度。夏尔·马里·德·拉孔达米纳是同一远征队的成员,其第三位科学成员是远征队队长路易·戈丹。三人沿不同路线完成前往目的地的旅程,布格和戈丹乘船前往基多,而拉夏尔·马里·德·拉孔达米纳则从曼塔经陆路前往。三位科学家在基多会合。

三人很快陷入了分歧。Godin开始独自工作,而布格与夏尔·马里·德·拉孔达米纳合作。布格是第一个尝试利用山体引力导致的铅垂线偏转来测量地球密度的人。他与夏尔·马里·德·拉孔达米纳一起,于1740年在秘鲁进行了测量,并在La Figure de la terre (地球的形状)(1749年)中发表了他的结果。天文学家内维尔·马斯基林在1774年更成功地使用了同样的方法,将密度置于4.5到5之间。

1741年,布格发现了他与夏尔·马里·德·拉孔达米纳共同进行的测量中存在一个小错误,该测量旨在确定子午线一度的长度。两人就他们是否应重新检查结果发生了争执。三人各自独立进行了测量,工作于1743年完成。三人经由不同路线返回。

布格撰写了关于海军机动和导航的著作,并在船舶设计方面推导出了计算稳心半径(衡量船舶稳性的一个量)的公式。然而,他对一个他多年来视为业余爱好的科学领域做出了杰出贡献。这就是他在光度学方面的工作,这为他赢得了“光度学之父”的称号。

从1721年开始,他进行了一些最早的天文光度测量。1725年11月23日,他将月球的视亮度与标准烛焰的视亮度进行了比较。他的想法是,尽管人眼作为光度计很差,但它非常擅长判断两个物体是否具有相同的亮度。通过移动蜡烛并使用约翰内斯·开普勒的平方反比定律,他能够测量亮度。他于1729年在Essai d'optique sur la gradation de la lumière(《论光的等级的光学论文》)中发表了这一方法。这部著作包含布格关于光的第二大发现,即布格定律。该定律表达了辐射能吸收与吸收介质之间的关系[1]:-

在均匀透明的介质中,准直光束中剩余的光是光在介质中路径长度的指数函数。

参考文献

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