sóller, 29 d’abril de 2007 - uibbioinfo.uib.es/~cesc/recerca/talks/eulersoller.pdf · física:...

Report

Post on 12-Jul-2020

3 Views

Category:

Documents

0 Downloads

Preview:

Click to see full reader

TRANSCRIPT

Sóller, 29 d’abril de 2007

Euler i Sóller

Atlas Geographicus editat per l’Acadèmia de Ciències de Berlín ambprefaci d’Euler (1753)

Euler i Sóller

Detall de la plana 11

La persona

Com era Euler? Superdotat

Memòria extraordinàriaGran capacitat deconcentracióCalculista formidable:calculava “com els homesrespiren, com les àguiless’aguanten en l’aire”

Taula d’aproximacions delogaritmes d’Euler

Com era Euler? Matemàtic professionalFill i nét de pastors protestants, anava també per apastor, però acabà de matemàticNo guanyà una plaça a la Universitat de BasileaProfessor a les Acadèmies de Ciències de Sant Petersburgi BerlínDedicació a la ciència a temps completUna vida poc emocionant, malgrat l’època històrica

Acadèmia de Ciències de Sant Petersburg

Com era Euler? SenzillMolt religiós, li venia de famíliaMolt humil, “fruïa dels plaers senzills com ara conrearvegetals o contar històries als nins”Frederic de Prússia el menyspreava per pagesot

Vista de Riehen, amb ca’ls Euler a l’esquerra

Com era Euler? Cec

L’any 1738 perdé la vistade l’ull dret: “Així tindrémenys distraccions”

Euler, l’any 1737

Com era Euler? Cec

L’any 1738 perdé la vistade l’ull dret: “Així tindrémenys distraccions”

Euler, l’any 1753

Com era Euler? Cec

L’any 1738 perdé la vistade l’ull dret: “Així tindrémenys distraccions”L’any 1771 tornà cecgairebé del tot, peròcontinuà treballantintensament fins a la mortl’any 1783 gràcies a laseva memòria formidable il’ajut d’assistents

Euler, l’any 1778

El matemàtic

Quantitat . . .Euler escriví ‘oficialment’ 866 treballs científics, méscorrespondència, més unes 3000 pàgines de manuscritsmatemàtics no publicats

Es publicaren articles seus fins 1862

període escrits1725-34 351735-44 851745-54 1541755-64 1121765-74 1461775-83 278

desconegut 49

(G. Eneström, Die Schriften Eulers chronologisch nach den Jahrengeordnet, in denen sie verfasst worden sind (1913))

. . . i impacte105 objectes relacionats amb Euler al MathWorld

Cramer-Euler Paradox, Chapple-Euler Inequality, Descartes-Euler Formula, Euler’s 6n+1Theorem , Euler’s Addition Theorem, Euler Angles, Euler Approximation, EulerBackward Method, Euler-Bernoulli Triangle, Euler Brick, Euler Chain, EulerCharacteristic, Euler’s Circle, Euler’s Conjecture, Euler’s Constant, Euler’s ContinuedFraction, Euler’s Criterion, Euler Curvature Formula, Euler-Darboux Equation, EulerDifferential Equation, Euler’s Dilogarithm, Euler’s Displacement Theorem, Euler’sDistribution Theorem, Euler Equation, Euler’s Equations of Inviscid Motion, Euler’sFactorization Method, Euler Formula, Euler Forward Method, Euler Four-SquareIdentity, Euler-Gergonne-Soddy Circle, Euler-Gergonne-Soddy Triangle, Euler’sGraeco-Roman Squares Conjecture, Euler Graph, Euler’s Homogeneous FunctionTheorem, Euler’s Hypergeometric Transformations, Euler Identity, Euler’s IdonealNumber, Euler’s Inequality, Euler Infinity Point, e, Euler Integral, Euler-JacobiPseudoprime, Euler L-Function, Euler-Lagrange Derivative, Euler-Lagrange DifferentialEquation, Euler Law, e-Prime, Euler-Lucas Pseudoprime, Euler’s Machin-Like Formula,Euler-Maclaurin Integration Formulas, Euler-Maclaurin Sum Formula, Euler-MascheroniConstant, Euler-Mascheroni Constant Approximations, Euler-Mascheroni IntegrationFormula, Euler Measure, Euler’s Method, Euler Number, Euler’s Number Triangle, EulerParameters, Euler Path, Euler’s Pentagonal Number Theorem, Euler’s Phi Function,Euler-Poincaré Characteristic, Euler Points, Euler-Poisson-Darboux Equation, Euler’sPolygon Division Problem, Euler Polyhedral Formula, Euler Polynomial, EulerPolynomial Identity, Euler Power Conjecture, Euler Product, Euler Pseudoprime, Euler’sQuadratic Residue Theorem, Euler Quartic Conjecture, Euler’s Rotation Theorem,Euler’s Rule, Euler’s Series Transformation, Euler’s Spiral, Euler Square, Euler Sum,Euler’s Sum of Powers Conjecture, Euler System, Euler’s Theorem, Euler TotientFunction, Euler’s Totient Rule, Euler’s Totient Theorem, Euler Transform, EulerTriangle, Euler Triangle Formula, Euler’s Triangle Theorem, Euler Walk, Euler-ZagierSum, Euler Zigzag Number, Eulerian Circuit, Eulerian Cycle, Eulerian Graph, EulerianIntegral of the First Kind, Eulerian Integral of the Second Kind, Eulerian Number,Eulerian Trail, Eulerian Tour, Fermat-Euler Theorem

. . . i impacteI tot el que podria dur el nom d’Euler: funció Gamma, funcióBeta, diagrames de Venn (cercles d’Euler), etc.

“Hi ha molts precedents d’anomenar lleis i teoremesamb noms diferents dels dels seus descobridors, delcontrari, mig anàlisi hauria de dur el nom d’Euler”(R. A. Raimi)

A més introduí notacions actuals: f (x), cos x , sin x , i , e, ∆x ,∑, . . .

Matemàtic pur i mixteTreballà en:

Matemàtiques: Teoria de nombres, teoria d’equacions,combinatòria, probabilitats, càlcul diferencial, sèriesinfinites. integració, integrals el.líptiques, equacionsdiferencials, càlcul de variacions, geometriaFísica: Física general, mecànica, òptica, acústica,mecànica de fluidsAstronomia: Moviments del sol, la lluna, planetes icometes, càlcul d’eclipses, càlcul de precessions, càlcul demarorsCiències navals: disseny de vaixells, moviment de vaixells,moviment de globus aerostàticsAltres: Filosofia, lògica, geografia, cartografia

Divulgador de la ciènciaEntre 1760 i 1763 escriví lesCartes a una princesa alemanyasobre diversos temes de física ifilosofia (1768), arran d’unesclasses de ciència elemental ala princesa d’Anhalt Dessau

Descendència científicaTot i que no dirigí cap tesi doctoral formalment, se lireconeixen alguns deixebles (Lagrange, Keller, Fuss,. . . ) através dels quals li compten més de 40 000 descendentscientífics al Mathematics Genealogy Project

En aquest arbre genealògic hi ha una branca que acaba entrenosaltres

Descendència científicaEuler→Joseph Lagrange

Descendència científicaEuler→Lagrange→Simeon Poisson

Descendència científicaEuler→Lagrange→Poisson→Joseph Liouville

Descendència científicaEuler→Lagrange→Poisson→Liouville→Eugene-Charles Catalan

Descendència científicaEuler→Lagrange→Poisson→Liouville→Catalan→CharlesHermite

Descendència científicaEuler→Lagrange→Poisson→Liouville→Catalan→Hermite→Henri Poincaré

Descendència científicaEuler→Lagrange→Poisson→Liouville→Catalan→Hermite→Poincaré→Arnaud Denjoy

Descendència científicaEuler→Lagrange→Poisson→Liouville→Catalan→Hermite→Poincaré→Denjoy→Gustave Choquet

Descendència científicaEuler→Lagrange→Poisson→Liouville→Catalan→Hermite→Poincaré→Denjoy→Choquet→Haïm Brézis

Descendència científicaEuler→Lagrange→Poisson→Liouville→Catalan→Hermite→Poincaré→Denjoy→Choquet→Brézis→Jean Michel Morel

Descendència científicaEuler→Lagrange→Poisson→Liouville→Catalan→Hermite→Poincaré→Denjoy→Choquet→Brézis→Morel→Antoni Buades, Manuel González, Ana Belén Petro,Catalina Sbert

Euler’s Top TenMAA Online, febrer 2007

Novè i desè llocs:

La invenció de la funció Gamma:

Γ(z) =

∫ ∞

0tz−1e−t dt = lim

n→∞

n!nz

(z + 1)(z + 2) · · · (z + n)

Generalitza els factorials: Γ(n + 1) = (n + 1)Γ(n)

Novè i desè llocs:

El teorema d’Euler-Fermat:Per a tots a, n ∈ Z coprimers,

aϕ(n) ≡ 1 mod n,

ϕ(n) =∣∣{m ∈ N | m 6 n, gcd(m, n) = 1}

∣∣

Vuitè lloc:

La resolució del problema de les particions:De quantes maneres podem escriure el número 50com a suma de set nombres?

(Ph. Naudé, 1740)

Euler dedicà al problema general diversos articles i capítols dellibres desenvolupant diferents mètodes per resoldre’l

Setè lloc:

El teorema de la densitat dels primers:∑p primer

divergeix

Sisè lloc:

La condició necessària d’Euler-Lagrange:

Si una funció y(x) és un màxim o un mínim de

J =

∫ b

aF (x , y , y ′) dx ,

aleshores∂F∂y

− ddt

(∂F∂y

)= 0

Cinquè lloc:

La fórmula del producte d’Euler: Per a tot n > 1,

∏p primer

11− 1

=∞∑

k=1

1kn

Quart lloc:

Els dos problemes de grafs:El problema dels ponts de Königsberg (camí eulerià)

Quart lloc:

Els dos problemes de grafs:El problema del recorregut del cavall (camí hamiltonià)

Tercer lloc:

e iπ + 1 = 0

Però. . .Roger Cotes ja demostrà l’any 1712 la fórmula

iθ = ln(cos(θ) + i sin(θ))

La primera versió que en donà Euler (Carta a Goldbach,1729) és

√√−1 · ln(−1) =

12√

L’any 1748 Euler en publicà finalment la versió

e ix = cos(x) + i sin(x)

Tercer lloc:

e iπ + 1 = 0

Però. . .Roger Cotes ja demostrà l’any 1712 la fórmula

iθ = ln(cos(θ) + i sin(θ))

La primera versió que en donà Euler (Carta a Goldbach,1729) és

√√−1 · ln(−1) =

12√

L’any 1748 Euler en publicà finalment la versió

e ix = cos(x) + i sin(x)

Segon lloc:

La fórmula dels políedres: A tot políedre convex(nombrevèrtexs

)−

(nombrearestes

(nombrecares

)= 2

PRIMER LLOC:

La solució del problema de Basilea:

∞∑k=1

1k2 =

π2

Bonus track