作者: jfsu (水精靈) 看板: Gossiping
標題: Re: [問卦] 用文組可理解的方式解釋傅利葉轉換?
時間: Mon Jul 18 17:40:59 2016
※ 引述《PPTT0205 (大奶妹)》之銘言：
: 洨魯妹想了解什麼是傅利葉轉換
: 傅利葉轉換能幹嘛？上市場買菜會用到嗎？
: 有沒有肥魯宅能解釋給洨魯妹聽？
不喜歡文字的話，底下有漫畫版的傅立葉
http://physicstory.pixnet.net/blog/category/3917635
底下關於他生平的兩三事，請大家當成科普故事來看∼。
[1;31m傅立葉（Jean-Baptiste-Joseph Fourier[m，1768.3.21~1830.5.16）法國數學家及
物理學家。
他生於法國中部的歐塞爾（Auxevre），父親是一個裁縫。在他9歲時，父母不幸雙亡
而淪為孤兒，被當地教堂收養。12歲時，主教將他送入地方軍事學校讀書。此時，
傅立葉即顯現出他在文學與數學的興趣，14歲的他已讀完《數學教程》全六冊。
1785年，他17歲，回到故鄉歐塞爾教授數學。隔年，他申請進入到炮兵軍官學校。
「[1;33m你…有什麼特長?[m」看了眼前這位18歲的年輕人，負責面試審查的軍官推了下眼鏡說。
「[1;36m我腿特長！[m」傅立葉急忙回答道。
聽到傅立葉的回答，面試官忍住笑意繼續問：「那你…打哪來的？」
「我竹聯的！」
「竹聯的也懂數學啊？」
[m「略懂、略懂。」傅立葉亦笑著回答。
「又來一個教書的！」另一位面試官冷眼地瞧了傅立葉一眼之後，將他的履歷表翻到
第二頁接著問：「你在[1;35;40m公會擔任什麼職位…副本進度到哪…成就多少？[m」
「什麼公會？什麼副本？」一連串的問題讓傅立葉一頭霧水。
「不知道也沒關係…」面試官一派輕鬆地說。
「那是否可以核准我的申請？」
面試官拿起印章在他的申請單上狠狠地蓋下：DISAPPROVED
「任務卡關沒全破，聲望沒破九千，我們很難錄取你…」
傅立葉一聽，氣憤地嚷著：「這跟我申請加入炮兵有關嗎？」
「當然沒關！」
「那為什麼…」
「因為你出生低微！一個裁縫匠之子也想當軍官！你還是回去教書吧你！」
「但是，[1;33;40m三級貧戶都可以當上總統！[m」傅立葉反駁道。
「那[1;33;40m在他之後呢？搞得大家都快變成三級貧戶[m！你回去吧！沒黨證就是不行！」
「你這是歧視！[1;32;40m我一定吉！名單+1」[m
說歸說，嗨哩個模門，在傅立葉心中有股淡淡的哀傷。對他而言，不啻是個屈辱
與打擊。他暗自發誓，有朝一日一定要成為像牛頓那樣的人！
忿忿不平的傅立葉動身前往巴黎，考入了一所頗有名氣的修道院：[1;35m中國廚藝訓練學院！[m
ㄟ...筆誤，筆誤，是伯奈迪克丁(Benedictine)。
在之後三年，他不僅打好自己的數學基礎，也展露了他在數學領域的頭角。他在一封
寫給兒時收養他的主教信中提道：「昨天是我21歲生日，在這個年紀牛頓與帕斯卡早就
完成許多不朽的工作！」
1789年，法國大革命爆發，傅立葉自紛亂的巴黎回到家鄉重拾教鞭的工作。只是
好景不常，1793年，由羅伯斯比爾領導的[1;35m雅各賓派（Jacobin）[m奪取了政權，使法國
陷入了的[1;35m恐怖統治時期（Terreur）[m而傅立葉也在該派執政期間遭到逮捕，政治在
[m他的生命中注入新的活力與終生的糾纏。
1794年，熱月政變(The Thermidor reaction)爆發，羅伯斯比爾被斬首，雅各賓專政
結束，傅立葉才被釋放。
註：[1;33m過往的人啊 不要為我的死悲傷 如果我活著 你們誰也活不了[m
-----羅伯斯比爾墓誌銘
出獄之後，傅立葉回到巴黎，考入法國高等師範學校，成為該校的首批學員。但不過
幾個月的時間，學校就停辦了。次年，巴黎理工科大學開辦，他當上了[1;31m拉格朗日[m
（Lagrange）、[1;31m拉普拉斯（Laplace）[m、[1;31m蒙日（Monge）[m的助教。
沒多久，傅立葉竟又遭到逮捕，理由竟然是有人密告他是羅伯斯比爾的支持者！
後來經過學校的同事與職員奔走相救，免於被送上斷頭臺。
（理工科的鄉民應該很失望…。）
1798他與蒙日隨[1;31m拿破崙（Napoleon）[m遠征埃及時任軍中文書和埃及研究院秘書。
拿破崙：「在這次的埃及遠征計畫之中，我想成立一支由科學、技術和文化專家
所組成的調查兵團(考察團)，去調查研究埃及的自然資源和古代文物」
傅立葉(OS)：「考察團？搜刮團吧...。」
拿破崙：「傅立葉，你的老師蒙日也在名單之中唷。」
傅立葉:「真...真的嗎？」
拿破崙：「蒙日對你讚譽有加，所以我希望你能加入考察團，與我同行。」
傅立葉:「真的只是去調查研究埃及文化？」
拿破崙：「嗯，我只會講真話。而且，看我如何把歐洲文明，分享給埃及百姓！」
傅立葉(OS)：「真話？我看，真的是鬼話。」
傅立葉:「既然蒙日老師贊同將軍您的想法，那我就以科學顧問的身分加入考察團吧。」
後來證明，這次遠征在考古和科學方面所取得的成果比其軍事價值要偉大得多。
傅立葉更創制了法國在埃及的教育體系，從事考古發掘，更在開羅創立埃及學院，
並被任命為下任埃及總督。
1801年，法國在埃及失敗後他回國任伊澤爾省地方長官，並受封男爵。他還廣泛發表
關於埃及的著作，最重要的熱傳導理論就是在這十多年的工餘時間完成的。
1807年，傅立葉向巴黎科學院呈交[1;31m《固體中的熱傳導》[m論文，推導出著名的[1;35m熱傳導方程[m
，並在求解該方程時發現[1;36m解析函數可以由三角函數構成的級數形式表示[m。他的論文
在由拉格朗日（Lagrange）、拉普拉斯（Laplace）、蒙日（Monge）等人組成的委員會
中宣讀，獲得高度重視，但也引起爭議。
「這篇充滿愛的論文...是何等的勤勉！！這麼晚才看到的我是怠惰啊！
身為愛的使徒！必須要回應這份愛啊！！
是愛啊！！！！！啊啊...大腦在顫抖抖抖抖抖！！！
喔喔喔！要用愛去回報呀啊啊啊！」
[m「這段描述，好像有一些證明上的暇疵？」拉格朗日拿起手中傅立葉所遞交的論文，
邊劃上線邊講著。
「這很容易！」傅立葉開始解釋起來。
「傅立葉！你的論文裡…對於你提出的級數理論似乎不夠嚴謹啊…」拉格朗日皺著
眉頭說。
「什麼叫不夠嚴謹？[1;35m你想要決鬥嗎？[m抽牌吧！」傅立葉吼道。
當然啦，溫和的傅立葉是不會這樣說的，他態度誠懇地說：
「不會的！請各位審查委員再仔細看看…」
傅立葉少年時被拒於炮兵學校之外的陰影悄然地爬上心頭。
「不然這樣…論文你拿回去再修改一下…」拉普拉斯補充道，「至於發表的事…嗯…
裡頭[1;32m要改的東西太多了，就改天[m吧…」
[m由於當時的數學環境還無法完全証明傅立葉級數理論的嚴格性，因此拉普拉斯與拉格朗日
一直持保留態度，也造成得獎論文不能發表的怪事。直到[1;31m帕松(Poisson)[m、[1;31m柯西（Cauchy[m
），一直到[1;31m狄利克雷（Dirichlet）[m登場，才真正得以公諸於世。
傅立葉的工作雖然說是從[1;35m數學出發來探討熱傳導[m的問題，但這對物理學的啟示頗大。
註:
1826年，[1;31m歐姆[m利用「熱傳導」聯想到「電傳導」，進行了對電的類比研究從而得出著名
的[1;31m「歐姆定律」[m，這是後話。
1817年當選為法國科學院（Acad�聱ie des Sciences）院士，1822年任該院終身秘書，
後又任法蘭西學院（Acad�聱ie Fran�岬ise）終身秘書、理工科大學校務委員會主席
和皇家學會院士。
1822年，傅立葉的代表作：[1;31m《熱的分析理論》Theorie ana1ytique de la Cha1eur ，[m
Didot）解決了[1;31m熱在非均勻加熱的固體中分佈傳播問題[m，將歐拉、白努力等人在一些
特殊情形下應用的三角級數方法發展成內容豐富的一般理論，三角級數後來就以傅立葉
名字命名。同年，傅立葉被選為巴黎科學院的終身秘書。
1827年，又任法蘭西學院終身秘書和理工科大學校務委員會主席。
1830年5月16日，傅立葉因行動不便，下樓時不慎跌倒，卒於巴黎，享年62歲。他一生
治學嚴謹，主張學術研究要從社會的實際需要出發，數學必須緊密聯繫一切自然現象。
人們把傅立葉的數學研究成果尊稱為『一首數學的詩。』
贊曰：好詩∼好濕(眼眶)...
參考書籍：
1.《數學辭典》
2.《數學史辭典》
3.《科學五千年（六）》
4.wikipedia
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對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。
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