Великий французский математик, механик и физик Симеон Дени Пуассон родился в 1781 году в небольшом местечке Питивьер. Мать будущего ученого исключительно по слабости своего здоровья вынуждена была отдать крохотного сына одной знакомой крестьянке-кормилице, жившей в деревне недалеко от Питивьера.
Однажды Пуассон-отец задумал навестить своего сына. Он явился в деревню, где жила кормилица. Не застав ее дома (она была в поле), проник в помещение и к своему ужасу увидел там такую картину: ребенок был подвязан к самому потолку. (Слайд 2) Как потом выяснилось, это было сделано для того, чтобы сберечь младенца от нападения прожорливых свиней, которые табунами бродили вокруг маленького домика со слабыми запорами.
Впоследствии, когда Пуассон сделался украшением французской науки, он довольно часто вспоминал этот житейский случаи и свой рассказ всегда дополнял шуткой: «Без сомнения, – говорил он, – я качался из стороны в сторону и таким образом мне на роду было написано исследовать движение маятника».
(Слайд 3) Когда Пуассон подрос, отец долго думал, какому ремеслу научить своего сына. Сначала надевался сделать из него нотариуса. Но поразмыслив, решил, что этот вид работы будет сыну непосилен, так как здесь, помимо знаний, надо еще иметь врожденную ловкость и изворотливость.
После долгих размышлений заботливый папаша остановился на ремесле цирюльника, т.е. на профессии деревенского врача-хирурга который все болезни лечит кровопусканием. Занятие цирюльника, по мнению Пуассона-отца не требовало больших знаний, а только некоторой сноровки, которая достигается небольшой выучкой и главным образом практикой.
Для изучения облюбованного ремесла Симеон отправился в местечко Фонтенбло к цирюльнику Ланфану, который приходился ему дядей. Но на этом поприще Пуассона подстерегла неудача.
Чтобы выучить кровопусканию, дядя давал ему ланцет и заставлял прокалывать жилки на капустном листе. «Как ни приметны эти проклятые жилки, – говорил много позднее с большим юмором Пуассон, но я никогда не мог попасть ланцетом ни в одну из них, когда смотрел на них прямо; а иногда попадал, когда смотрел искоса. Моя неловкость сильно огорчала дядю, и меня возвратили домой».
(Слайд 4) Отец Пуассона получал издававшийся в Париже «Журнал Политехнической школы», в котором много места отводилось математике. Симеон, рано полюбивший чтение, просматривал этот журнал и решал помещенные в нем задачи. Без руководства и помощи со стороны он справлялся с решением довольно трудных задач, правда, иногда достигал цели окольными путями.
С каждым годом ему становилось все труднее и труднее находить задачи, которые заставляли бы его много думать. (Слайд 5) Но вот однажды юный Пуассон заехал в Фонтебло и встретился там со своим старым другом Ванло.
— Здравствуй, друг Ванло! – приветствовал его Пуассон.
— Здравствуй, здравствуй, дорогой Пуассон! Приятно с тобой встретиться.
— Ты знаешь, Ванло, я стал большим любителем решения задач. Да вот беда, все задачи, которые попадаются на мои глаза настолько просты, что решать их нет никакого интереса.
— Постой, постой, Симеон! Как говорят на ловца и зверь бежит. Ты знаешь, у меня есть тексты задач, которые давались в Центральной школе. Мне их дал один из учеников этой школы, чтобы я помог ему в решении этих задач. Я попробовал решать, но они оказались мне не по плечу. Вот ты и помоги выйти из затруднительного положения.
— Давай скорей эти задачи. Посмотрим, что они из себя представляют.
Друзья зашли на квартиру Ванло, и тот передал молодому Пуассону тексты всех задач. Тут же Пуассон принялся за решение, и не прошло и часа, как он решил все задачи.
(Слайд 6) Из всех задач Пуассону особенно понравилась та, которая впоследствии стала называться «задачей Пуассона»: «Некто имеет двенадцать пинт вина [пинта – старинная мера жидкости, равная приблизительно 0,568 литра] и хочет подарить из него половину, но у него нет сосуда в шесть пинт; у него два сосуда, один в восемь, а другой в пять пинт; спрашивается, каким образом налить шесть пинт в сосуд восьми пинт?»
— Эта задача, – заявил Пуассон, – определила мою судьбу. Я решил, что непременно буду математиком».
(Слайд 7) Как же решил эту задачу маленький Пуассон. Решал он ее по соображению. Вот как он рассуждал: «У нас три сосуда: первый вместимостью в 12 пинт, второй – в 8 пинт, третий – в 5 пинт. Только с помощью этих сосудов, не имея ничего больше под руками, надо отлить во второй сосуд 6 пинт вина. Очевидно, для этого придется выполнить ряд переливаний».
Сосуды
I
II
III
Вместимость
12
8
5
До переливания
12
0
0
Перельем во II сосуд 8 пинт, а остальные 4 пинты вольем в III сосуд
После первого переливания
0
8
4
Перельем из III сосуда в I – 4 пинты и в освободившийся III сосуд вольем из II 5 пинт
После второго переливания
4
3
5
Перельем из III сосуда в I – 5 пинт
После третьего переливания
9
3
0
Перельем из II сосуда в III – 3 пинты
После четвертого переливания
9
0
3
Перельем из I сосуда во II – 8 пинт
После пятого переливания
1
8
3
Перельем из II сосуда в III до полного наполнения этого III сосуда – 2 пинты
После шестого переливания
1
6
5
Во втором сосуде окажется 6 пинт вина. Задача решена.
(Слайд 8) Отец заметил увлечение сына математикой и отдал его на воспитание учителю по фамилии Бильи.
Опытный учитель разгадал математическую одаренность мальчика и предоставил ему «свободу действий». Он подбирал Пуассону нужную математическую литературу для самостоятельного изучения и был бесконечно рад его успехам.
Между Бильи и Пуассоном завязалась крепкая дружба, которая не прекращалась и тогда, когда Пуассон сделался знаменитостью. Каждый раз, когда выдающийся ученый выступал со своими научными сообщениями, в зале можно было встретить седовласого «древнего» старичка, который с большим вниманием слушал каждое слово академика. Этим стариком был Бильи, не пропускавший ни единого выступления своего бывшего ученика. В перерыве он рад был поделиться с присутствующими, что Пуассон его ученик, что он первый открыл в нем столь высокое математическое дарование.
В Политехническую школу в Париже Пуассон поступил 17 лет.
Своими глубокомысленными ответами он не раз приводил в изумление профессоров. Раз на лекции, которую читал знаменитый математик Лагранж, была названа теорема, прямое доказательство которой, по словам лектора, якобы «трудно найти». Каково было изумление Лагранжа, когда на другой день, на следующей лекции поднялся Пуассон и подал профессору небольшой листок с прямым доказательством теоремы, упомянутой на предыдущей лекции. Доказательство вполне удовлетворило Лагранжа.
Второй случай произошел на экзамене знаменитого математика и астронома Лапласа. Он задал Пуассону весьма трудный вопрос, думая этим озадачить «первого ученика», но к своему большому удивлению услышал от него четкий, вполне исчерпывающий ответ. Этот ответ был настолько оригинальным, что прославленный ученый был вынужден признать его «изящным».
(Слайд 9) Пуассон внес огромный вклад в науку. Число учёных трудов Пуассона превосходит 300. Его труды охватывают астрономию, механику, физику и математику. Член Парижской академии наук, профессор Парижского университета и политехнической школы, почетный член Петербургской академии наук и научных учреждений и организаций других стран, Пуассон был всемирно признан как ученый.
Многочисленные работы его посвящены различным проблемам математики, теоретической и небесной механике, математической физике. В математической науке он оставил заметный след: скобки Пуассона в теории дифференциальных уравнений, постоянная Пуассона в теории упругости, интеграл Пуассона и уравнение Пуассона в теории потенциала. Его работы способствовали дальнейшему развитию баллистики, теории упругости, гидромеханики. Двухтомный его труд «Трактат механики» (первое издание вышло в 1811 году) в продолжение многих лет считался лучшим учебником по аналитической механике.
(Слайд 10) Оставил свой след ученый и в теории вероятностей. Пуассон вывел формулу, которую сейчас называют законом Пуассона. Эта формула очень сложная, поэтому мы её не приводим, но её можно найти в книгах по теории вероятностей.
Примерами использования закона Пуассона является расчет дорожно-транспортных происшествий или число пожаров, происходящих за сутки в большом городе. Эти расчеты позволяют достаточно точно рассчитать число машин «скорой помощи» или пожарных машин, чтобы, с одной стороны, вовремя оказать помощь, а с другой – не держать в резерве лишние машины. С помощью этого закона также можно рассчитать, сколько у страховой компании должно быть клиентов, чтобы она была рентабельной и не разорилась при выплате страховых случаев.
Оказывается с помощью этой формулы можно рассчитать, сколько изюминок в булочке, произведённой на большом хлебокомбинате.
(Слайд 11) Пуассон любил математику, занимался ею с увлечением. Будучи уже известным ученым, он любил часто повторять: «В жизни нет ничего лучшего, как изучать и преподавать математику».
Мы (школьники) почти не знакомы с научной деятельностью учёного, потому что его работы сложны для изучения в школе. Но если вас заинтересовала биография Пуассона и его научные открытия, вы можете подробнее узнать об этом, обратясь к ресурсам Интернета.
Белый Никита и Казимирский Миша с собщением об ученом
