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数学家传记

夏尔-欧仁·德洛奈Charles-Eugène Delaunay

出生
1816年4月9日 法国巴尔河畔吕西尼
逝世
1872年8月5日 海上(法国瑟堡附近)

夏尔-欧仁·德洛奈是一位法国数学家和天文学家,其月球运动理论推动了行星运动理论的发展。

完整传记

夏尔-欧仁·德洛奈来自一个家境普通的家庭。他的父亲是Jacques Hubert Delaunay,一名测量员,他的母亲是Catherine Choiselat,一个农民的女儿。德洛奈在幼年时与母亲非常亲近,并且终生如此。1818年,当德洛奈两岁时,他的父亲获得了Ramerupt的执达吏职位,该地位于特鲁瓦东北约20公里处。当他还小的时候,德洛奈被送到特鲁瓦与他的一个叔叔同住,叔叔是一名体力劳动者。他在特鲁瓦上中学,在学校表现出极大的前途,在数学方面出类拔萃,并且他的制作机械装置的爱好也很有前途。他于1833年前往巴黎,次年进入巴黎综合理工学院,在当年入学的所有学生中排名第二。当德洛奈于1836年毕业时,他在所有学科的所有学生中排名第一。

皮埃尔·西蒙·拉普拉斯侯爵夫人捐赠了一项新的年度奖,即皮埃尔·西蒙·拉普拉斯奖,授予在巴黎综合理工学院当年排名第一的学生。德洛奈在该奖设立之前已经毕业,但拉普拉斯夫人请求他成为该奖的第一位获得者,该奖包括皮埃尔·西蒙·拉普拉斯的全集。事实证明,这一决定改变了德洛奈的职业生涯轨迹,因为阅读皮埃尔·西蒙·拉普拉斯的伟大著作使他对天体力学产生了热情,他决定以此学科为职业。拉普拉斯侯爵夫人对第一位获奖者感到高兴,她称他为“她的长子”。弗朗索瓦·阿拉戈建议德洛奈来巴黎天文台接受天文学家培训,但菲力克斯·瓦利建议不要采取这一行动。德洛奈随后进入矿业学院,接受工程师培训。

1841年,德洛奈以变分法研究作为其学位论文课题,并凭借论文De la distinction des maxima et des minima dans les questions qui dépendent de la méthode des variations(《依赖于变分法的问题中极大值与极小值的种类》)获得博士学位。同年,他向科学院提交了第一篇天文学论文Note sur la précession des équinoxes(《关于二分点岁差的注记》)。1841年晚些时候,让-巴蒂斯特·毕奥选择他代替自己在索邦大学讲授物理天文学课程。一方面,德洛奈在索邦大学的教学中获得了极好的经验,但他当时仍注册为矿业学校的学生,因此不得不额外多花一年时间完成那里的学业。他于1843年完成学业并取得工程师资格。

德洛奈发表了更多天文学论文,在1842年和1843年发表了几篇关于天王星摄动的论文,此后是他关于潮汐理论的第一部著作。此时他已经在研究他的月球理论,并于1846年发表了Mémoire sur une Méthode nouvelle pour la détermination du mouvement de la Lune(《关于确定月球运动的一种新方法的论文》)。这篇论文包含了今天所称的“德洛奈方法”,不过他后来的几篇论文包含了该方法最初在此出现时的推广。他的其他著作包括Cours élémentaire de mécanique(《力学基础教程》,1850年)和Traité de mécanique rationnelle(《理性力学论》,1856年),以及Cours élémentaire d'astronomie(《天文学基础教程》,1853年)。我们还应当注意到,当对月球轨道的观测表明它偏离了其理论路径时,德洛奈在1865年正确地提出,这可能是由于地球自转周期因潮汐摩擦而减慢所致。他在Ralentissement de la rotation de la terre(《地球自转的减慢》,1866年)中发表了他的理论。我们还要提到他关于天文学进展的报告Rapport sur les progrès de l'astronomie(《天文学进展报告》,1867年)。

从1845年到1850年,他在矿业学校教授课程;这些课程是画法几何、立体切割术、机械制图、分析力学和初等物理学。1849年他遭遇了巨大的不幸,年轻的妻子去世,很大程度上正是由于约瑟夫·刘维尔此时努力支持他,他才得以继续其学术工作。他从1850年起在巴黎综合理工学院教授力学,1851年被任命为那里的力学教授。他还从1850年起在索邦大学担任力学讲席。1855年,德洛奈当选为科学院天文学部成员。他继续与矿业学校保持联系,1858年被任命为总工程师,1867年晋升为一等工程师。他在1860年和1867年出版了两卷关于月球理论的著作La Théorie du mouvement de la lune(《月球运动理论》),其中包含二十年工作的成果。当然,月球理论是三体问题的一个重要情形。德洛奈将月球的经度、纬度和视差表示为无穷级数。这些结果精确到1角秒,但由于级数收敛缓慢,并不太实用。然而这项工作很重要,因为它包含了泛函分析的开端。从1862年起,他是经度局成员。

我们应当提到德洛奈与于尔班·勒维耶之间的竞争。这演变成一场全面的争论,在1860年前后,这无疑是一场非常公开的争论。我们应当指出,于尔班·勒维耶是个难以相处的人,与许多同事都闹翻了。于尔班·勒维耶是巴黎天文台台长,到1869年,由于他追求效率,他在天文台的同事中已变得非常不受欢迎。有人试图将他免职,最终获得了成功。他被解除台长职务,1870年3月,德洛奈被任命接替他的对手。然而,德洛奈的任命仅在法国对普鲁士宣战前几周才下达。

法国皇帝拿破仑三世的声望已经下降,他决定与普鲁士开战或许能改变他的政治命运。他的顾问告诉他,法国军队可以轻易击败普鲁士,因此这个计划看起来稳操胜券。普鲁士首相俾斯麦把与法国的战争视为统一南德意志各邦的机会,因此他也看到了战争的政治优势。双方都在积极寻求战争,普法战争便不可避免。1870年7月14日,俾斯麦发出一封旨在激怒法国政府的电报。他成功了,因为7月19日法国对普鲁士宣战。德军的进攻只遇到法国无效的回应。8月,德军将部分法国军队围困在梅斯,他们于9月1日投降。9月19日,德军开始封锁巴黎,巴黎于1871年1月28日投降。对德洛奈来说,这是一个极其困难的时期,他排除万难,成功保全了巴黎天文台。1871年3月,巴黎爆发起义,法国政府受到威胁,激进分子在这次起义中建立了他们自己的短命政府——巴黎公社。经过两个月的激烈战斗,公社被镇压,在此期间,德洛奈同样面临艰巨任务,要使天文台免受城中骚乱和战斗的破坏。他大体上成功了,但天文台确实遭受了一些损坏。

1872年,德洛奈和三位同伴在一次划船事故中溺水身亡,当时他们乘坐的船在一阵狂风后倾覆。

参考文献

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