Юліус Плеккер – німецький фізик і математик, який змінив контури геометрії та фізики. Він народився в Ельберфельді у 1801 році і помер у Бонні у 1868 році. Він усе життя перетинав кордони. Він навчався в університетах Гейдельберга, Берліна, Парижа та Бонна. Його ранні роботи були зосереджені на аналітичній та проективній геометрії. Але його справжня спадщина полягає в тому, що його перехід до експериментальної фізики заклав основу нашого розуміння електрики та світла.
Переписування правил геометрії
Плеккер став професором університету Бонна в 1829 році. До цього він чотири роки працював безоплатним лектором. Він опублікував роботу “Аналітико-геометричні розробки” (Analytisch-geometrische Entwicklungen) у період з 1828 по 1831 рік. Ця двотомна робота представила гнучку систему математичного скороченого позначення. Більш важливим є те, що були змінені базові будівельні блоки геометрії.
Більшість математиків на той час вважали точки базовими елементами. Плеккер використовував лінії як основу. За допомогою цього підходу він розробив принцип дуальності проектної геометрії. Цей принцип свідчить, що й будь-яке твердження істинно, його дуальне твердження також істинно. Дуальність досягається шляхом обміну лініями та точками та відповідного коригування формулювань. Це елегантний спосіб розгляду геометричних відносин із різних точок зору.
У 1834 році він перейшов до Галльського університету. Через два роки він повернувся до Бонна. У цей час він написав «Теорію кривих алгебри» в 1839 році. Ця книга запропонувала те, що зараз відомо як формули Плеккера. Ці формули пов’язують кількість особливостей кривої алгебри з кількістю особливостей дуальної кривої. Особливість це точка, в якій функція стає невизначеною або нескінченною. Його «Система аналітичної геометрії», опублікована в 1835 році, також запровадила лінійні функції як альтернативу стандартним системам координат. В 1846 він опублікував роботу «Новий аналітичний підхід * до системи геометрії простору». Це дослідження надало повнішу і систематичну версію його ранніх робіт.
Погляд на фізику
Геометричні роботи Плеккера зіштовхнулися із жорсткою конкуренцією. Вони протистояли сильній течії синтетичної школи берлінського математика Якоба Штейнера. Штейнер зосередився на синтетичній геометрії, а чи не на аналітичних методах. Плеккер відчув цей опір. Він вирішив відмовитися від чистої геометрії та зосередитися на фізиці.
Цей поворот є відступом. Це стратегічний хід, що веде до великих відкриттів. У 1847 році Плеккер почав вивчати поведінку кристалів у магнітних полях. Отримані ним результати були дуже важливі розуміння магнітних явищ. Ці дослідження показали, що магнітні поля можуть фізично впливати на речовину вимірними способами.
Народження спектроскопії та катодних променів
Плеккер не працював у вакуумі. Він почав один, але пізніше співпрацював із німецьким фізиком Йоганном В. Гітторфом. Разом вони вивчали магнітне відхилення катодних променів. Ця робота є важливою. До того, як люди дізналися про електрони, вони спостерігали за пучками частинок.
Їхні експерименти також значно просунули розвиток спектроскопії. Важливі відкриття Плеккера та Гітторфа передбачили пізнішу роботу німецького хіміка Роберта Бунзена та німецького фізика Густава Кірхгофа. Бунзен та Кірхгоф згодом повідомили, що спектральні лінії є характерними для всіх хімічних речовин. Плеккер вже заклав основи цього погляду.
У 1862 році Плеккер зазначив, що той самий елемент може мати різні спектри при різних температурах. Це спостереження наголошує на динамічній природі атомних випромінювань. Гітторф сказав, що Плеккер першим виділив три лінії у спектрі водню. Ці лінії були виявлені в спектрі сонячного випромінювання через кілька місяців після смерті Плеккера в 1868 році. Зв’язок між лабораторними експериментами Землі і небесними тілами нарешті стає ясной.
Останній математичний жест
Штейнер помер 1863 року. Після смерті свого суперника Плеккер повернувся до математики. Він провів новаторську роботу у галузі геометрії ліній. Назва книги: “Нова геометрія простору, заснована на розгляді прямої лінії як елемента простору”. У буквальному перекладі це «нова просторова геометрія, заснована на прямих лініях як просторових елементах».
Він опублікував перший том 1868 року, але помер, не дочекавшись завершення другого тому. Його молодий і талановитий студент Фелікс Кляйн надав матеріали, що залишилися, і завершив роботу. Кляйн став одним із найвпливовіших математиків кінця XIX століття. Завершення останньої роботи Плеккера забезпечило збереження його геометричної теорії у складі академічного канону.
Кар’єра Плеккер показує, як різні області впливають один на одного. Спрощена нотація, яку він розробив для геометрії, надихнула нове життя у фізику. Катодні промені, які він вивчав, були першим проблиском електронів. Спектральні лінії, які він одержав, пояснили склад зірок. Він прагнув створити світ сучасної фізики. Він просто слідував за математикою, навіть якщо вона приводила його на незвідані території.
