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  • 古斯塔夫·科里奧利

    古斯塔夫·科里奧利

    古斯塔夫·科里奧利(1792年5月21日 - 1843年9月19日)是法國(guó)數(shù)學(xué)家、工程學(xué)家、科學(xué)家,以對(duì)科里奧利力的研究而聞名。 他也是首位將力在一段距離內(nèi)對(duì)物體的效果稱為“功”的科學(xué)家?评飱W利是七十二位名字被刻在巴黎埃菲爾鐵塔之上的法國(guó)科學(xué)家之一。


    生平

    賈斯帕-古斯塔夫·科里奧利生于巴黎。他的父親在大革命前曾是法國(guó)皇家陸軍的軍官,大革命后到南希做了工業(yè)家。1808年,科里奧利以第二名的成績(jī)考進(jìn)了法國(guó)著名的巴黎綜合理工學(xué)院。1816年,在父親逝世之后,科里奧利接受了巴黎綜合理工學(xué)院的邀請(qǐng),在那里擔(dān)任了一個(gè)教職。

    1829年,科里奧利成為巴黎中央高等工藝制造學(xué)校的幾何分析及普通物理學(xué)教授。同年,他發(fā)表了一本名為《機(jī)器功效的計(jì)算》(Du Calcul de l’Effet des Machines)的教科書(shū),在其中科里奧利對(duì)一般意義上的機(jī)器進(jìn)行了研究,并提出了功的概念。1830年革命之后,柯西由于對(duì)新的政府持反對(duì)態(tài)度而拒絕了巴黎綜合理工學(xué)院的教書(shū)職位,綜合理工學(xué)院轉(zhuǎn)而邀請(qǐng)科里奧利填補(bǔ)他的空缺,但遭到了科里奧利的拒絕,理由是科里奧利希望能夠?qū)⒏嗟臅r(shí)間投入到科學(xué)研究之中。然而自1832年起,科里奧利開(kāi)始同亨利·納維耶一起在法國(guó)國(guó)立路橋?qū)W院擔(dān)任應(yīng)用物理教授。四年之后納維耶去世,科里奧利接過(guò)了他在中央高等工藝制造學(xué)校的教職和法國(guó)科學(xué)院里院士的位置。

    1838年,當(dāng)時(shí)巴黎綜合理工學(xué)院的教務(wù)主任杜隆去世。由于疾病纏身,時(shí)任路橋工程師團(tuán)主席的科里奧利決定不再教學(xué),轉(zhuǎn)而繼承杜隆的職位。1843年春,科里奧利的病情加重,幾個(gè)月后病重去世,葬于蒙帕拿斯公墓。

    生涯

    科里奧利的科學(xué)研究主要集中在力學(xué)和工程數(shù)學(xué)上,特別是碰撞理論,水力學(xué)和功效學(xué)等。1829年,經(jīng)過(guò)共同研究,科里奧利和彭賽列在各自發(fā)表的著作中正式引進(jìn)了現(xiàn)在的“功”和“動(dòng)能”的概念,并討論了兩者之間的關(guān)系。

    之后的數(shù)年中,科里奧利開(kāi)始將動(dòng)能和功的概念應(yīng)用到旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)中。1835年,科里奧利發(fā)表了他最為著名的論文:《論多體系統(tǒng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方程》( Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps )。在這篇論文中,科里奧利并沒(méi)有涉及大氣層甚至地球的轉(zhuǎn)動(dòng),而僅是討論了轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)(如水車(chē))中能量的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系。在這篇論文里,科里奧利在數(shù)學(xué)上給出了一個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)的慣性力,并將其歸為離心力的一個(gè)組成部分,稱之為“復(fù)合離心力”(force centrifuge composée),并將原有的離心力稱為“普通離心力”(force centrifuge ordinaire)。這個(gè)與離心力不同的“復(fù)合離心力”就是現(xiàn)稱的科里奧利力。

    同年,科里奧利還發(fā)表了一篇關(guān)于球體碰撞的數(shù)學(xué)論文:《臺(tái)球中的數(shù)學(xué)理論》(Théorie Mathématique des Effets du Jeu de Billard), 這篇論文被認(rèn)為是關(guān)于碰撞理論的經(jīng)典。

    科里奧利的名字出現(xiàn)在氣象學(xué)文獻(xiàn)中是始于十九世紀(jì)末,然而“科里奧利力”一詞直到更晚的20世紀(jì)初才開(kāi)始被應(yīng)用。今天,科里奧利的名字和氣象學(xué)緊密聯(lián)系著,但實(shí)際上所有關(guān)于大氣循環(huán)以及氣壓與風(fēng)場(chǎng)之間關(guān)系的主要成果都與科里奧利的研究無(wú)關(guān)。

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