Siméon Denis Poisson — biografija in delo avtorja Poissonove porazdelitve
Siméon Denis Poisson (21. junij 1781, Pithiviers – 25. april 1840, Sceaux pri Parizu) je bil francoski matematik in fizik. Od leta 1798 je študiral matematiko na École Polytechnique, kjer je spoznal Pierra-Simona Laplacea in Josepha-Louisa Lagrangea. Bil je bližnji sodelavec in učenec Laplacea, kar je močno vplivalo na njegov znanstveni razvoj.
Izobraževanje in akademska pot
Poisson je hitro napredoval v akademskih krogih. Leta 1802 je začel predavati kot profesor, kmalu zatem pa je zasedel mesto, ki ga je pred njim držal Jean Baptiste Joseph Fourier (Fourierja je v tistem času med drugim poslal v Grenoble tudi Napoleon). Poisson je bil aktiven član francoske znanstvene skupnosti in je objavljal številne sporne in vplivne razprave v različnih disciplinah.
Znanstveno delo in področja prispevkov
Poissonovo delo je bilo zelo raznoliko. Ukvarjal se je z matematičnimi temelji naslednjih področij:
- teorija valovanja in optična teorija
- akustika in teorija zvoka
- elastičnost in mehanske lastnosti snovi
- elektrika in toplota
- potencialna teorija in elektrostatična polja, vključno z električnim nabojem na površinah trdnih teles
V letu 1812 je objavil razširitev Laplaceove enačbe, ki je omogočila njeno uporabo pri opisu električnega naboja na površinah trdnih teles ter drugih problemskih področjih potencialne teorije. S tem je prispeval k razvoju analitičnih metod za reševanje diferencialnih enačb, pomembnih v fiziki in inženirstvu.
Optični spori in Poissonova točka
Poisson je aktivno sodeloval v razpravah o naravi svetlobe. Napovedal je obstoj značilnega pojava, danes imenovanega Poissonova točka (ali Poissonov disk), kot posledico valovne teorije svetlobe, če bi bila svetloba valovanje. Sam je sicer menil, da ima svetloba partikularne lastnosti (da je bolj delčniška). Nasproti njemu je stali Augustin-Jean Fresnel, zagovornik valovne razlage svetlobe. Fresnelova teorija je napovedala pojav, eksperimentalna potrditev pa je prispevala k sprejetju valovne teorije — pojav je demonstriral poskus, ki je prepričal tudi mnogo skeptikov.
Teorija verjetnosti in Poissonova porazdelitev
Leta 1838 je Poisson objavil dela o teoriji verjetnosti, ki so vključevala posebno obliko razdelitve, danes znano kot Poissonova porazdelitev. S tem je formaliziral metodo za opis redkih dogodkov v velikih populacijah ali v časovnih intervalih z majhnimi verjetnostmi pojava. Zgodovinsko je treba dodati, da so ideje podobne Poissonovi porazdelitvi poznali že Abraham de Moivre, vendar je Poisson prispeval k širši uveljavitvi in uporabi te porazdelitve v statistiki in verjetnostnem računu.
Mehanika materialov: Poissonov zakon in razmerje
Poisson je dobil ime tudi v mehaniki in materialih. Razmerje med tlakom in prostornino pri adiabatskem procesu je pogosto poimenovano Poissonov zakon. V termodinamiki je podobno razmerje izraženo prek niza formul, ki jih imenujemo Poissonove enačbe. Poleg tega se po njem imenuje Poissonovo razmerje v teoriji elastičnosti, ki opisuje, koliko se material prečno skrči ali raztegne, ko je obremenjen vzdolžno (koncept, ki je pomemben pri oceni mehanskih lastnosti materialov).
Zapuščina in priznanja
Poissonov vpliv je dolgovizek. Njegova imena nosijo temeljne enačbe in zakonitosti v fiziki in inženirstvu (Poissonova enačba, Poissonova porazdelitev, Poissonovo razmerje, Poissonova točka). Njegovo ime je uvrščeno med 72 imen, vgraviranih na Eifflovem stolpu, kar priča o njegovem pomenu za razvoj znanosti v Franciji in širše.
Poisson je bil ploden avtor matematičnih in fizikalnih člankov ter vplival na nadaljnji razvoj teorije potencialov, diferencialnih enačb in aplikativne matematike. Njegovo delo je še danes osnova za številne teorije in inženirske pristope v fiziki, mehaniki, elektrotehniki in statistiki.
Vprašanja in odgovori
V: Kdo je bil Siméon Denis Poisson?
O: Siméon Denis Poisson je bil francoski matematik in fizik, ki je živel med letoma 1781 in 1840.
V: Kje je študiral matematiko?
O: Matematiko je študiral na Politehniški šoli.
V: S kom se je srečal med študijem?
O: Med študijem na École Polytechnique je spoznal Pierra-Simona Laplacea in Josepha-Louisa Lagrangea.
V: Katero delovno mesto je prevzel leta 1806?
O: Leta 1806 je prevzel položaj, ki ga je pred njim zasedal Jean Baptiste Joseph Fourier.
V: Kateri pojav se imenuje po njem?
O: Po njem je poimenovana Poissonova točka, ki je pojav, povezan s svetlobnimi valovi. Poleg tega je njegovo razmerje med tlakom in prostornino pri adiabatnem procesu danes znano kot Poissonov zakon, njegovo ime pa je povezano tudi s termodinamičnimi enačbami, znanimi kot Poissonove enačbe, in razmerjem za merjenje, koliko se predmet raztegne pod obremenitvijo (znano kot Poissonovo razmerje).
V: Kako so se končale razprave o svetlobi med njim in Augustin-Jean Fresnelom?
O: Njune razprave o tem, ali ima svetloba značaj delcev ali valov, so se končale, ko je Fresnel s poskusom dokazal obstoj točke, ki jo je napovedal Poisson.
V: Kako se danes časti njegovo ime? O: Njegovo ime je eno od 72 imen, ki so zapisana na Eifflovem stolpu.
