Люди уходят, но их деяния остаются.
Барон Augustin-Louis Cauchy был французским математиком, инженером и физиком, который внес пионерский вклад в несколько разделов математики, включая математический анализ и механику сплошных сред. Он был одним из первых, кто сформулировал и строго доказал теоремы исчисления, отвергая эвристический принцип универсальности алгебры предыдущих авторов. Он почти в одиночку основал комплексный анализ и изучение групп перестановок в абстрактной алгебре.
Глубокий математик, Cauchy оказал большое влияние на своих современников и преемников; Hans Freudenthal сказал: «Больше концепций и теорем названо в честь Cauchy, чем в честь какого-либо другого математика; только в области упругости есть шестнадцать концепций и теорем, названных в честь Cauchy.» Cauchy был плодовитым писателем; он написал примерно восьмьсот научных статей и пять полных учебников по различным темам в области математики и математической физики.
Биография
Молодость и образование
Cauchy был сыном Louis François Cauchy 1760–1848 и Marie-Madeleine Desestre. У Cauchy было два брата: Alexandre Laurent Cauchy 1792–1857, который стал президентом отделения апелляционного суда в 1847 году и судьей кассационного суда в 1849 году, и Eugene François Cauchy 1802–1877, публицист, который также написал несколько математических работ.
Cauchy женился на Aloise de Bure в 1818 году. Она была близкой родственницей издателя, который опубликовал большинство работ Cauchy. У них было две дочери, Marie Françoise Alicia 1819 и Marie Mathilde 1823.
Отец Cauchy Louis François Cauchy был высокопоставленным чиновником Парижской полиции Ancien Régime, но потерял эту должность из-за французской революции 14 июля 1789 года, которая произошла за месяц до рождения Augustin-Louis. Семья Cauchy пережила революцию и последовавший Reign of Terror 1793-4, убежав в Arcueil, где Cauchy получил свое первое образование от своего отца. После казни Robespierre 1794 года для семьи стало безопасно вернуться в Paris. Там Louis-François Cauchy нашел себе новую бюрократическую должность в 1800 году и быстро продвинулся по служебной лестнице. Когда Napoleon Bonaparte пришел к власти 1799, Louis-François Cauchy был повышен в должности и стал генеральным секретарем сената, работая непосредственно под руководством Laplace, который теперь больше известен своими работами в области математической физики. Знаменитый математик Lagrange был также другом семьи Cauchy.
По совету Lagrange, Augustin-Louis был зачислен в École Centrale du Panthéon, лучшую среднюю школу Paris того времени, осенью 1802 года. Большую часть учебной программы составляли классические языки; молодой и амбициозный Cauchy, будучи блестящим студентом, выиграл множество призов по латыни и гуманитарным наукам. Несмотря на эти успехи, Augustin-Louis выбрал инженерную карьеру и подготовился к вступительному экзамену в École Polytechnique.
В 1805 году он занял второе место из 293 абитуриентов на этом экзамене и был принят. Одной из основных целей этой школы было дать будущим гражданским и военным инженерам высокоуровневое научное и математическое образование. Школа функционировала под военной дисциплиной, что вызвало некоторые проблемы у молодого и набожного Cauchy при адаптации. Тем не менее, он закончил Polytechnique в 1807 году в возрасте 18 лет и перешел в École des Ponts et Chaussées Школу мостов и дорог. Он получил диплом гражданского инженера с высшими отличиями.
Дни работы инженером
После окончания школы в 1810 году, Cauchy принял предложение о работе младшим инженером в Cherbourg, где Napoleon намеревался построить военно-морскую базу. Здесь Augustin-Louis оставался три года и был назначен на проект канала Ourcq и проект моста Saint-Cloud, а также работал в портовых сооружениях Cherbourg. Хотя у него была чрезвычайно занятая управленческая работа, он все еще находил время для подготовки трех математических рукописей, которые он отправил в Première Classe Первый класс Institut de France. Первые две рукописи Cauchy о многогранниках были приняты; третья по директрисам конических сечений была отклонена.
В сентябре 1812 года, теперь 23 лет, Cauchy вернулся в Paris после болезни от переутомления. Еще одной причиной его возвращения в столицу было то, что он терял интерес к своей инженерной работе, все больше привлекаемый абстрактной красотой математики; в Paris у него было бы намного больше шансов найти должность, связанную с математикой. Поэтому, когда его здоровье улучшилось в 1813 году, Cauchy выбрал не возвращаться в Cherbourg. Хотя он формально сохранил свою инженерную должность, он был переведен с ведомства Министерства морского флота на Министерство внутренних дел. Следующие три года Augustin-Louis в основном находился на неоплачиваемом больничном листе и с пользой провел свое время, работая над математикой по связанным темам симметричных функций, симметричной группы и теории алгебраических уравнений более высокого порядка. Он попытался получить допуск в Первый класс Institut de France, но не смог в трех разных попытках между 1813 и 1815 годами. В 1815 году Napoleon был разбит при Waterloo, и вновь установленный король Bourbon Louis XVIII взял восстановление в свои руки. Académie des Sciences была восстановлена в марте 1816 года; Lazare Carnot и Gaspard Monge были удалены из этой академии по политическим причинам, и король назначил Cauchy занять место одного из них. Реакция коллег Cauchy была жесткой; они считали принятие его членства в Академии возмущением, и Cauchy тем самым создал множество врагов в научных кругах.
Профессор в École Polytechnique
В ноябре 1815 года Louis Poinsot, который был доцентом в École Polytechnique, попросил освободить его от преподавательских обязанностей по состоянию здоровья. Cauchy к тому времени был восходящей математической звездой, которая, несомненно, заслуживала профессуру. Одним из его больших успехов в то время было доказательство теоремы Fermat о многоугольных числах. Однако тот факт, что Cauchy был известен как очень преданный Bourbons, несомненно, также помог ему в том, чтобы стать преемником Poinsot. Он наконец оставил свою инженерную работу и получил одногодичный контракт на преподавание математики студентам второго года обучения École Polytechnique. В 1816 году эта бонапартистская, нерелигиозная школа была реорганизована, и несколько либеральных профессоров были уволены; реакционный Cauchy был повышен до полного профессора.
Когда Cauchy было 28 лет, он все еще жил с родителями. Его отец счел, что давно пора его сыну женитьсяон найден для него подходящую невесту, Aloïse de Bure, на пять лет его младше. Семья de Bure были типографы и книготорговцы и опубликовали большинство работ Cauchy. Aloïse и Augustin поженились 4 апреля 1818 года с большой римско-католической помпой и церемонией в церкви Saint-Sulpice. В 1819 году у четы родилась первая дочь, Marie Françoise Alicia, а в 1823 году вторая и последняя дочь, Marie Mathilde.
Консервативный политический климат, который длился до 1830 года, идеально подходил Cauchy. В 1824 году умер Louis XVIII, и ему наследовал его еще более реакционный брат Charles X. В эти годы Cauchy был очень производителен и опубликовал один важный математический трактат за другим. Он получил перекрестные назначения в Collège de France и Faculté des sciences de Paris .
В изгнании
В июле 1830 года во France произошла July Revolution. Charles X бежал из страны, и ему наследовал король, не являющийся Bourbon, Louis-Philippe из House of Orléans. Беспорядки, в которых активно участвовали одетые в форму студенты École Polytechnique, бушевали близ дома Cauchy в Paris.
Эти события ознаменовали поворотный момент в жизни Cauchy и разрыв в его математической продуктивности. Cauchy, потрясенный падением правительства и движимый глубокой ненавистью к либералам, которые приходили к власти, покинул Paris, чтобы уехать за границу, оставив семью позади. Он провел короткое время в Fribourg в Switzerland, где ему пришлось решать, клянется ли он требуемой клятвой верности новому режиму. Он отказался делать это и, следовательно, потерял все свои должности в Paris, за исключением своего членства в Академии, для которого клятва не требовалась. В 1831 году Cauchy отправился в итальянский город Turin, и после некоторого времени там он принял предложение короля Sardinia, который правил Turin и окружающим регионом Piedmont, на кафедру теоретической физики, которая была создана специально для него. Он преподавал в Turin в 1832–1833 годах. В 1831 году он был избран иностранным членом Royal Swedish Academy of Sciences, а в следующем году — иностранным почетным членом American Academy of Arts and Sciences.
В августе 1833 года Cauchy покинул Turin и отправился в Prague, чтобы стать научным репетитором тринадцатилетнего Duke of Bordeaux Henri d'Artois 1820–1883, изгнанного наследного принца и внука Charles X. В качестве профессора École Polytechnique, Cauchy был печально известным плохим лектором, предполагая уровни понимания, которые могли достичь только несколько его лучших студентов, и забивая свое отведенное время слишком большим количеством материала. Молодой герцог не имел ни вкуса, ни таланта ни к математике, ни к науке, так что ученик и учитель были идеальным несоответствием. Хотя Cauchy относился к своей миссии очень серьезно, он делал это с большой неловкостью и с удивительным отсутствием авторитета над герцогом.
В дни своей работы гражданским инженером Cauchy однажды был кратко отвечает за ремонт нескольких парижских канализаций, и он допустил ошибку, упомянув об этом своему ученику; с большой злостью молодой герцог ходил и говорил, что мистер Cauchy начал свою карьеру в парижских канализациях. Его роль репетитора длилась до того момента, когда герцогу исполнилось восемнадцать лет, в сентябре 1838 года. Cauchy практически не проводил никаких исследований в течение этих пяти лет, а герцог приобрел пожизненное отвращение к математике. Единственным хорошим, что вышло из этого эпизода, было повышение Cauchy в звание барона, титул, который Cauchy очень ценил. В 1834 году его жена и две дочери переехали в Prague, и Cauchy наконец воссоединился со своей семьей после четырех лет в изгнании.
Последние годы
Cauchy вернулся в Paris и его должность в Academy of Sciences в конце 1838 года. Он не мог вернуть свои преподавательские должности, потому что он все еще отказывался давать клятву верности.
В августе 1839 года в Bureau des Longitudes появилась вакансия. Это бюро имело некоторое сходство с Академией; например, оно имело право кооптировать своих членов. Далее считалось, что члены Bureau могли «забыть» о клятве верности, хотя формально, в отличие от академиков, они были обязаны ее принести. Bureau des Longitudes была организация, основанная в 1795 году для решения проблемы определения положения в море – в основном долготного координата, так как широта легко определяется по положению солнца. Поскольку считалось, что положение в море лучше всего определяется астрономическими наблюдениями, Bureau развился в организацию, напоминающую академию астрономических наук.
В ноябре 1839 года Cauchy был избран в Bureau и немедленно обнаружил, что вопрос о клятве не был столь легко урегулирован. Без его клятвы король отказался одобрить его избрание. Четыре года Cauchy находился в положении быть избранным, но не одобренным; следовательно, он не был формальным членом Bureau, не получал зарплату, не мог участвовать в собраниях и не мог предоставлять статьи. Тем не менее, Cauchy отказался давать какие-либо клятвы; однако он был достаточно предан, чтобы направить свои исследования на небесную механику. В 1840 году он представил дюжину статей по этой теме в Académie. Он также описал и проиллюстрировал представление чисел со знаковой цифрой, инновацию, представленную в England в 1727 году John Colson. Запутанное членство в Bureau продолжалось до конца 1843 года, когда Cauchy был наконец заменен на Poinsot.
На протяжении девятнадцатого века французская образовательная система боролась с разделением церкви и государства. После потери контроля над системой государственного образования, католическая церковь стремилась создать собственное отделение образования и нашла в Cauchy стойкого и известного союзника. Он одолжил свой престиж и знания École Normale Écclésiastique, школе в Paris, управляемой иезуитами, для подготовки учителей для их колледжей. Он также участвовал в основании Institut Catholique. Целью этого института было противодействовать последствиям отсутствия католического университетского образования во France. Эта деятельность не сделала Cauchy популярным среди своих коллег, которые в целом поддерживали идеалы Enlightenment французской революции. Когда в Collège de France в 1843 году была вакантна кафедра математики, Cauchy подал заявку на нее, но получил всего три голоса из 45.
Год 1848 был годом революции по всей Europe; революции вспыхнули в многочисленных странах, начиная с France. King Louis-Philippe, опасаясь разделить судьбу Louis XVI, бежал в England. Клятва верности была отменена, и дорога к академическому назначению наконец открылась для Cauchy. 1 марта 1849 года он был восстановлен в Faculté de Sciences в качестве профессора математической астрономии. После политических потрясений в течение всего 1848 года, France выбрала стать Республикой под президентством Louis Napoleon Bonaparte, племянника Napoleon Bonaparte и сына Napoleon
