Anécdotas de nuestros científicos y tecnólogos: Joseph Fourier

Jean-Baptiste Joseph Fourier (Auxerre, Francia, 21 de marzo de 1768-París, 16 de mayo de 1830) fue un matemático y físico, que descubrió  las series matemáticas y el teorema que llevan su nombre. Las series de Fourier permitieron resolver problemas de física e ingeniería y el Teorema de Fourier permite el estudio de cualquier fenómeno ondulatorio. Fue una de las personas más influyentes de la época. Stephen Hawking considera a Joseph Fourier como uno de los más brillantes científicos de la historia.

De origen humilde y familia numerosa, quedaría huérfano pronto y fue adoptado por Joseph Pallais, organista del templo de Auxerre y seguidor de Rousseau. Estudia en la Escuela Militar de Auxerre, dirigida por los benedictinos. Allí permaneció hasta los 14 años, destacando en matemáticas. A los 20 años, Fourier escribió una memoria sobre las ecuaciones algebráicas, que fue presentada a la Academia de Ciencias, mereciendo el reconocimiento de Lagrange, Monge y Laplace.

Tras la Revolución Francesa, en la que participó como miembro del Comité de Salud Pública de Auxerre , se incorpora en 1794 a la Escuela Normal Superior de París. En 1795 ocupó la cátedra de Análisis y Mecánica dejada por Lagrange en la École polytechnique. En 1798 acompaña a Napoleón Bonaparte en la Campaña de Egipto como consejero científico, lo que le llevó a tener su favor y ser nombrado en 1802 director del Departamento de Estadística del Sena y prefecto del Departamento de Isère, en 1809 le concedió el título nobiliario de barón y en 1810 crea la Facultad Imperial de Grenoble, de la que Fourier será rector.

Comenzó a investigar los fenómenos de propagación y difusión del calor que le permitieron modelar la evolución de la temperatura a través de series trigonométricas. Estos trabajos mejoraron el modelado matemático de fenómenos físicos y contribuyeron a los fundamentos de la termodinámica. Fueron teorías criticadas por sus maestros Lagrange y Laplace.

En 1815 Fourier dimite de sus cargos para trasladarse a París. Es admitido en la Academia de Ciencias de Francia en 1817 y cinco años más tarde es nombrado secretario perpetuo de las secciones de matemáticas y física.

En 1822 publica su libro "Théorie analytique de la chaleur", en el que señala que algunas series sinusoidales relacionadas armónicamente eran útiles para representar la distribución de la temperatura a través de un cuerpo. Estas series infinitas de funciones trigonométricas, ahora conocidas como las series de Fourier, constituyen la herramienta matemática básica del análisis empleado para analizar funciones periódicas a través de la descomposición de dicha función en una suma infinita de funciones sinusoidales mucho más simples (como combinación de senos y cosenos con frecuencias enteras). Son muchas  las áreas de aplicación de este descubrimiento, que incluyen análisis vibratorio, acústica, óptica, procesamiento de imágenes y señales y compresión de datos. 

Ya Fourier destacaba la utilidad práctica de las matemáticas y decía que “el estudio profundo de la naturaleza es la mina más fértil de descubrimientos matemáticos”

Ha sido reconocido como un gran científico y homenajeado de diversas formas, desde poner su nombre a un cráter lunar y un asteroide hasta incluirlo en la lista de los 72 científicos de la Torre Eiffel. La EscuelaPolitécnica Superior de la UAM ha puesto su nombre al edificio C en su honor.

Destacamos como anécdota que debido a su relevancia y reconocimiento en su época, fue envidiado por sus contemporáneos hasta el punto de plagiarle, como es el caso de Jean Baptiste Biot (1774-1862), y criticado con dureza como lo hizo Siméon Denis Poisson (1781-1840). 

Si quieres conocer más sobre el científico que da nombre al edificio C de la Escuela Politécnica Superior, pásate por la BibliotecaPolitécnica a ver la exposición bibliográfica sobre su vida y descubrimientos, como las series  o el análisis de Fourier. Y si quieres escuchar la música que él escuchó, puedes hacerlo en spotify.

Más información: exposición virtual "Anécdotas de nuestros científicos y tecnólogos"