Гаспар Монж, граф де Пелюз (9 мая 1746 [2] – 28 июля 1818) [3] был французским математиком, которого обычно считают изобретателем начертательной геометрии [ 4] [5] (математической основы) технического черчения и отцом дифференциальной геометрии [6] . Во время Французской революции он занимал пост морского министра и участвовал в реформе французской системы образования, помогая основать Политехническую школу .
Монж родился в Боне , Кот-д'Ор , в семье торговца. Он получил образование в колледже ораторианцев в Боне. [5] В 1762 году он поступил в Коллеж де ла Трините в Лионе , где через год после начала обучения он стал учителем физики [5] в возрасте всего семнадцати лет. [7]
После окончания своего образования в 1764 году он вернулся в Бон, где он сделал крупномасштабный план города, изобретя методы наблюдения и сконструировав необходимые инструменты; план был представлен городу и до сих пор хранится в их библиотеке . [5] Офицер инженеров, который видел его , написал коменданту Королевской школы Жени в Мезьере , рекомендуя ему Монжа, и тот получил работу чертежника . [ 5] LTC Ролт , инженер и историк техники, приписывал Монжу рождение инженерного черчения . [8] Во время обучения в Королевской школе он стал членом масонства, посвященным в ложу «L'Union parfaite». [9]
Те, кто учился в офицерской школе, были исключительно из аристократии, поэтому ему не разрешили поступить в само заведение. Его ручное мастерство высоко ценилось, но его математические навыки не использовались. Тем не менее, он работал над развитием своих идей в свободное время. В это время он познакомился с Шарлем Боссю , профессором математики в Королевской школе Жени. «Я тысячу раз испытывал искушение, — сказал он много лет спустя, — разорвать свои рисунки с отвращением к тому уважению, которое им оказывали, как будто я был ни на что большее не годен». [5]
После года в École Royale Монжу было поручено разработать план укрепления таким образом, чтобы оптимизировать его оборонительное расположение. Для этого существовал устоявшийся метод, который включал длительные расчеты, но Монж придумал способ решения проблем с использованием чертежей. Сначала его решение не было принято, поскольку оно не заняло необходимого времени, но после проверки ценность работы была признана, [5] и исключительные способности Монжа были признаны.
После того, как Боссю покинул Королевскую школу Жени, Монж занял его место в январе 1769 года, а в 1770 году он был также назначен преподавателем экспериментальной физики. [7]
В 1777 году Монж женился на Катрин Уар, которая владела кузницей. Это побудило Монжа развить интерес к металлургии . В 1780 году он стал членом Французской академии наук ; его дружба с химиком К. Л. Бертолле началась в это время. [5] В 1783 году, после отъезда из Мезьера, он был, после смерти Э. Безу , назначен экзаменатором морских кандидатов. [5] Хотя министр настаивал на подготовке полного курса математики, он отказался сделать это на том основании, что это лишит мадам Безу ее единственного дохода — от продажи учебников, написанных ее покойным мужем. [5] В 1786 году он написал и опубликовал свой Traité élémentaire de la statique . [5]
Французская революция полностью изменила ход карьеры Монжа. Он был ярым сторонником Революции, и в 1792 году, после создания Законодательным собранием исполнительного совета, Монж принял должность министра морского флота [ 5] и занимал эту должность с 10 августа 1792 года по 10 апреля 1793 года, когда он ушел в отставку. [7] Когда Комитет общественной безопасности обратился к ученым с просьбой оказать помощь в обороне республики, он полностью посвятил себя этим операциям и отличился своей энергией, написав « Описание искусства фабрикатора канонов» и «Avis aux ouvriers en fer sur la fabrication de l'acier» [5] .
Он принимал очень активное участие в мероприятиях по учреждению Ecole Normale (которая просуществовала только в течение первых четырех месяцев 1795 года) и школы общественных работ, впоследствии École Polytechnique , и был в каждой из них профессором начертательной геометрии. [5] Géométrie descriptive. Leçons données aux écoles normales был опубликован в 1799 году из транскрипций его лекций, прочитанных в 1795 году. Позднее он опубликовал Application de l'analyse à la géométrie , [5] который расширил Lectures.
С мая 1796 по октябрь 1797 года Монж находился в Италии с К. Л. Бертолле и несколькими художниками, чтобы отобрать картины и скульптуры, которые были изъяты у итальянцев. [5] Там он подружился с Наполеоном Бонапартом . По возвращении во Францию он был назначен директором Политехнической школы , но в начале 1798 года его отправили в Италию с миссией, которая закончилась установлением недолговечной Римской республики . [5]
Оттуда Монж присоединился к экспедиции Наполеона в Египет , приняв участие вместе с Бертолле [5] в научной работе Института Египта и Египетского института наук и искусств . Они сопровождали Бонапарта в Сирию и вернулись с ним в 1798 году во Францию. [5] Монж был назначен президентом Египетской комиссии и возобновил свои связи с Политехнической школой. [5] Его более поздние математические работы были опубликованы (1794–1816) в журнале и переписке Политехнической школы. После образования Сената консерватора он был назначен членом этого органа с обширным положением и титулом графа Пелузского [5] (Comte de Péluse), и он стал президентом Сената консерватора в течение 1806–1807 годов. Затем, после падения Наполеона, он был лишен всех своих почестей и даже исключен из списка членов воссозданного Института. [5]
Наполеон Бонапарт утверждал, что Монж был атеистом . [10] [11] Его останки были сначала захоронены в мавзолее на кладбище Пер-Лашез в Париже, а затем перенесены в Пантеон в Париже .
В 1849 году в Боне была установлена его статуя. Имя Монжа — одно из 72 имен, высеченных на основании Эйфелевой башни .
С 4 ноября 1992 года Морская национальная служба управляет судном MRIS Monge , названным в его честь.
Между 1770 и 1790 годами Монж внес различные статьи по математике и физике в « Мемуары Туринской академии» , « Мемуары иностранных ученых» Парижской академии, « Мемуары той же академии» и « Анналы химии» , включая « О теории выемки и насыпи» ( Mém. de l'acad. de Paris , 1781) [5] , которая представляет собой элегантное исследование проблемы с земляными работами, упомянутой в названии, и в связи с этим устанавливает свое главное открытие кривых кривизны поверхности. [5] Также следует отметить, что в своих «Записках о некоторых явлениях зрения» Монж предложил раннее неявное объяснение феномена постоянства цвета , основанное на нескольких известных наблюдениях.
Леонард Эйлер в своей статье 1760 года о кривизне в « Берлинских мемуарах » рассматривал не нормали поверхности, а нормали плоских сечений через конкретную нормаль, так что вопрос о пересечении последовательных нормалей поверхности никогда не возникал у него. [5] Статья Монжа дает обыкновенное дифференциальное уравнение кривых кривизны и устанавливает общую теорию весьма удовлетворительным образом; приложение к интересному частному случаю эллипсоида было впервые сделано им в более поздней статье в 1795 году. [5]
Мемуары Монжа 1781 года также являются самым ранним известным предвосхищением линейных оптимизационных задач, в частности транспортной задачи . В связи с этим задача Монжа о транспорте почвы приводит к слаботопологическому определению расстояния между распределениями, которое с тех пор неоднократно переоткрывали такие ученые, как Л. В. Канторович , Поль Леви , Леонид Васерштейн и другие; и носящие их имена в различных комбинациях в различных контекстах.
Другая его статья в томе за 1783 год касается производства воды путем сжигания водорода . Результаты Монжа были предвосхищены Генри Кавендишем . [5] Также в это время, с 1783 по 1784 год, Монж работал с (Жаном-Франсуа, Жаном-Батистом-Полем-Антуаном или аббатом Пьером-Роменом) Клуэ над сжижением диоксида серы путем пропускания потока газа через U-образную трубку, погруженную в охлаждающую смесь льда и соли. [12] Это сделало их первыми, кто сжижил чистый газ. [13]
Тем не менее, плывя в Египет, он лежал на палубе, спрашивая своих ученых, обитаемы ли планеты, сколько лет Земле и погибнет ли она от огня или потопа. Многие, как и его друг Гаспар Монж, первый человек, сжиживший газ, были атеистами.
Медиа, связанные с Гаспаром Монжем на Wikimedia Commons