Joseph Louis Lagrange - dôsledný analitik

Nestínať vzácne hlavy

Do víru spoločenských revolúcií sa niekedy dostanú i vedci, ktorí často zostávajú bokom od politického života.

Za francúzskej revolúcie odsúdil v Paríži revolučný tribunál na smrť významného chemika a fyzika A. L. Lavoisiera. Jeho popravu 8. 5. 1794 smutne komentoval uznávaný matematik Joseph Louis Lagrange (1736 – 1813) slovami: Stačil moment, aby odsekli hlavu, ale možno nepostačí ani sto rokov, pokiaľ sa objaví podobná.

 

Zo služobných pomerov


V životopisoch sa často uvádza, že J. L. Lagrange mal francúzsko-taliansky pôvod. Narodil sa v Turíne 25. januára 1736 ako najstarší z jedenástich detí. Jeho pradedko prišiel z Francúzska a bol v službách savojského kráľa Karola Emanuela II. Lagrangeov starý otec slúžil ako vojak v Taliansku, otec bol vojenským pokladníkom, ale jeho rodina bola chudobná. Neskôr, keď bol Lagrange už známym matematikom, povedal: Keby som bol bohatý, nedosiahol by som pravdepodobne svoje postavenie v matematike.

Lagrange, v mladosti sa v Taliansku volal Lodovici Lagrangia, tak horlivo študoval na delostreleckom učilišti v Turíne, že sa už ako 19-ročný stal učiteľom matematiky na tejto škole, i keď bol mladší ako väčšina jeho prvých študentov – budúcich oficierov. Hneď na začiatku svojej vedeckej činnosti Lagrange vytvoril skupinu mladých matematikov a fyzikov, ktorí uverejňovali svoje práce vo vlastných zborníkoch. Dušou turínskeho krúžku bol sám Lagrange. Najprv študoval vlastnosti zvuku (spis O podstate a šírení zvuku, 1759). Zistil nové metódy integrácie a hľadania extrémov funkcií. Tieto výsledky oznámil Eulerovi, ktorý ich ocenil návrhom, ešte len 20-ročného, Lagrangea za člena Berlínskej akadémie. V roku 1764 vyhral cenu Parížskej akadémie za teoretické práce o pohybe Mesiaca. Celkovo získal 5 cien tejto akadémie vied.

Krátko v Paríži, dlho v Berlíne

Veľmi podnetným a šťastným obdobím jeho života bol polrok strávený roku 1766 v Paríži. Vtedy sa osobne zoznámil s d´Alembertom, Clairautom, Condorcetom. Samotársky a skromný Lagrange spoznal účinnosť priamych kontaktov medzi vedcami. V novembri roku 1766 prišiel na pozvanie pruského kráľa Fridricha II. do Berlína, aby nastúpil na miesto Eulera za riaditeľa matematickej sekcie Akadémie vied. V pozvaní sa hovorilo, že ...je potrebné, aby najväčší matematik Európy žil v blízkosti najväčšieho kráľa. Tridsaťročný Lagrange bol už vyzretým matematikom. V Berlíne prežil skoro 21 rokov. Boli najproduktívnejším obdobím jeho života. Nehýril dvorným životom, ale svoj čas obetoval vede: Zaoberám sa štúdiom matematiky v pokoji a tichosti. Pretože ma nič a nikto nenaháňa, pracujem viac pre svoje potešenie ako z povinnosti, staviam, búram, prestavujem až dovtedy, kým dostanem niečo, s čím som aspoň trochu spokojný.

Rozvážne užitočné premýšľanie

Matematika bola jeho vášňou. Zaplnila mu celý život, priniesla mnoho radostných chvíľ. Lagrange v roku 1797 zaviedol pojem derivácie na mocninových radoch, po ňom je pomenovaná známa veta základov matematickej analýzy o existencii bodu, v ktorom má spojitá funkcia deriváciu určitej vlastnosti. S Lagrangeovým menom je spojený aj istý interpolačný polynóm. Vyriešil zaujímavé problémy analytického variačného počtu, vytvoril metódy pre separáciu reálnych koreňov algebraickej rovnice a ich aproximáciu reťazovými zlomkami. Študoval racionálne funkcie koreňov rovníc a ich správanie pri permutáciách koreňov. Zaoberal sa dôvodmi, prečo úspešné metódy riešenia algebraických rovníc stupňa maximálne 4 sú pre vyššie stupne neúspešné. Na tieto výskumy neskôr nadviazal Ruffini, Abel i Galois. Nastúpená cesta vyústila do zrodu teórie grúp. Lagrange dosiahol upevnenie základov diferenciálneho a integrálneho počtu, prispel k rozvoju teórie determinantov a matíc, teórie pravdepodobnosti, aritmetiky i algebry. V teórii čísel dokázal, že každé prirodzené číslo možno napísať v tvare súčtu najviac štyroch štvorcov, t. j. druhých mocnín celých čísel. Naznačil veľa nových matematických pojmov, napr. pojem grupy, invariantu, trojný integrál, primitívna funkcia a podobne. Skúmal zákon skladania síl pôsobiacich v rovnakom bode. Formuloval zásady klasickej mechaniky, výsledky svojich prác aplikoval na problémy dynamiky.

Zmierený aj s ocenením

V roku 1787 odišiel Lagrange do Paríža, kde bol v roku 1772 prijatý za akademika a vysoko uznávaný vo vedeckých kruhoch. Od panovníka Ľudovíta XVI. dostal penziu a byt v Louvri. Uverejňoval výsledky predchádzajúcich matematických a fyzikálnych štúdií, napr. Analytická mechanika (1788), písal učebnice. Zaoberal sa filozofiou, chémiou, históriou i medicínou. Ani revolučné roky 1789 – 1794 vo Francúzsku neotriasli jeho pozíciou. Bol „Cheopsovou pyramídou vedy“. Stal sa profesorom na École normale (1795) i École polytechnique (1797). Lagrangeove zobraté spisy z matematiky, astronómie a mechaniky obsahujú 14 zväzkov. Prispel aj k reforme mier a váh. Za Napoleonovej vlády dostal veľa vyznamenaní i rád Čestnej légie, bol senátorom, dostal grófsky titul. Časté žlčníkové záchvaty však zhoršovali jeho zdravotný stav. Po nešťastnom úraze ochorel. Svoju poslednú hodinku očakával s obdivuhodným zmierením: Na nikoho som sa nehneval, nikomu som nič zlého neurobil, chcem svoju cestu skončiť... Zomrel 10. apríla 1813 v Paríži. Pochovaný je v Pantheone – francúzskom národnom pamätníku.

Skromný vedec, láskavý filozof

Lagrange sa vždy snažil pochopiť podstatu vecí a javov, objaviť všeobecné princípy, ktoré vytvárajú vlastnú základňu vedy. Objavoval nové východiská, spresňoval potrebné pojmy a technické prostriedky, vypracoval elegantné a dokonale jasné formy postupov pre riešenie úloh, vytvoril smelé abstraktné teórie. Vytušil, že skrytá harmónia je mocnejšia ako zjavná. Fourier o ňom povedal: Lagrange bol rovnako filozofom ako matematikom. Dokázal to celým svojím životom, striedmosťou nárokov na pozemské dary, hlbokou oddanosťou všeobecným záujmom ľudstva, šľachetnou prostotou svojich zvykov, vznešenosťou svojej duše a hlbokou spravodlivosťou pri oceňovaní svojich súčasníkov. Všetko podriaďoval vedeckej práci. Veľké ciele poznania pravdy nespájal s osobnými zásluhami, nesúťažil, vždy vedel oceniť úspechy iných. Nemal rád spory, bol neobyčajne duševne vyrovnaný. Celá jeho bytosť ako keby bola naplnená tichou iróniou. Prekážky prekonával usilovnou prácou.

Dušan Jedinák