Lagrange - jong geleerd, veel gedaan

Lagrange Doop en toewijding
Begin februari 1736 wordt er in een kerk in het Italiaanse Turijn een jongen gedoopt. Hij krijgt de naam Giuseppe Lodovico Lagrangia. Lagrangia kiest ervoor de Franse variant van zijn familienaam te gebruiken en noemt zich al snel Joseph-Louis Lagrange. Zijn vader is door schulden niet rijk genoeg om een studie voor zijn kinderen te betalen. Dat weerhoudt de jonge Lagrange er niet van zich te verdiepen in de wetenschap. Op zijn zeventiende komt hij in aanraking met wiskundige werken van onder meer Edmund Halley. Hij raakt geïnteresseerd, geboeid, gefascineerd en geobsedeerd door de wiskunde en verslindt alles wat hij erover kan lezen en bestuderen. Aan het eind van dat eerste jaar is hij al docent op een militaire school in Turijn. Over die razendsnelle ontwikkeling zegt hij later: "Als ik rijk was geweest, had ik nooit zo toegewijd kunnen zijn aan de wiskunde."

Euler en Lagrange
Op zijn negentiende laat Lagrange voor het eerst van zich horen. Hij schrijft een brief aan de beroemde wiskundige Leonhard Euler waarin hij de oplossing van een probleem beschrijft waar al een halve eeuw aan gewerkt is. Voor deze oplossing beschrijft hij een nieuw gedeelte van de wiskunde, de variatierekening. Euler ziet meteen in dat Lagrange een supertalent is. Samen met zijn leermeester Euler werkt

Terugblik

I do not know.

Joseph-Louis Lagrange

Lagrange de variatierekening later uit tot de Euler-Lagrange-vergelijking.
Binnen de natuurkunde van geluid en golven vindt Lagrange al snel een aantal fouten in de berekeningen van Isaac Newton, Brook Taylor en dezelfde Leonhard Euler. Hij concludeert onder andere dat de golfvergelijking op de volgende manier moet worden geschreven: y = a sin(mx) × sin(nt). Lagrange beschrijft deze ontdekking in een artikel waarin hij verder revolutionaire dingen zegt over echo's en samengestelde golven. Daarnaast verdiept Lagrange zich in kansrekening en berekeningen aan series en rijen.

Gezondheid en gezicht
Het harde werken van Lagrange leidt ertoe dat hij in 1761, dus al op vijfentwintigjarige leeftijd, op doktersadvies het rustiger aan zal moeten doen. Wanneer hij dit weigert, kunnen de artsen hem niet de garantie geven lichamelijk en geestelijk gezond te blijven. Lagrange volgt het advies maar half op zodat hij wel iets herstelt, maar hij blijft zijn verdere leven leiden aan plotselinge golven van depressiviteit.
In die tijd werkt Lagrange aan berekeningen aan de maan. Lagrange toont aan waarom we altijd hetzelfde gezicht van de maan zien. De maan draait in haar loop om de aarde steeds in gelijke snelheid haar oppervlak met de draaiing van de aarde mee zodat we nooit de 'achterkant' van de maan kunnen zien vanaf de aarde. Pas in 1959 slaagt de Luna 3 erin deze achterkant van de maan op de foto te zetten. In 1968 ziet de mens voor het eerst met eigen ogen deze zijde van de maan vanuit de Apollo 8.

Uitnodiging en stijl
Een nieuwe fase in het leven van Joseph-Louis Lagrange breekt aan als hij door Frederik de Grote, koning van Pruisen, wordt gevraagd om naar Berlijn te komen. Frederik nodigt hem uit met de woorden: "De grootste koning in Europa wenst de grootste wiskundige van Europa in zijn hof te hebben." Lagrange stemt toe en vertrekt vanuit Turijn naar Berlijn, in die tijd de hoofdstad van Pruisen. Hij blijft er twintig jaar werken en wonen. In deze tijd komt ook zijn meesterwerk Mécanique Analytique uit. Omdat hij zich goed bewust is van zijn beperkingen door zijn zwakke gezondheid, onderzoekt Lagrange hoeveel zijn lichaam per dag aankan om niet in te storten. Hij beredeneert wat hij wil en kan doen en besluit elke avond hoe hij zijn tijd de volgende dag in moet delen. Zijn werkhouding kenmerkt zich door weloverwogen beslissingen. Dat is goed terug te zien in de manier waarop hij wiskundige werken produceert. Lagrange schrijft alles achter elkaar door en hoeft zelden iets aan te passen of te herzien.

Parijs en Panthéon
In 1787 overlijdt Frederik de Grote. Lodewijk XVI van Frankrijk nodigt Lagrange vervolgens uit om naar Parijs te komen. Ook daarin stemt Lagrange toe. In Parijs overvalt zijn depressiviteit hem echter weer. Enkele jaren ligt zijn werk stil. In 1795 accepteert hij een aanstelling op de École Normale en twee jaar later op de École Polytechnique. Hier werkt Lagrange verder aan differentiaal- en integraalrekening, functietheorie, kettingbreuken en bewegingen aan bijvoorbeeld planeten. Hij legt hier de basis voor de wiskundige ontwikkeling van onder anderen Weierstrass, Jacobi en Cauchy.
In 1808 wordt Lagrange door Napoleon geïnstalleerd als Grand Officer de Légion d'Honneur, een belangrijke nationale onderscheiding. De rang van grootofficier is op een na de hoogste in Frankrijk. Lagrange overlijdt in 1813 in Parijs, hij wordt begraven in een graftombe in het Panthéon.

Literatuur

  1. Gottwald, S. e.a. Lexikon bedeutender Mathematiker. Bibliographisches Institut Leipzig, Leipzig, 1990.
  2. Itard, J. Lagrange. In: Dictionary of Scientific Biography. Scribner, New York, 1970-1990.
  3. Struik, D.J. Geschiedenis van de Wiskunde. Het Spectrum, Utrecht, 52004.

Terug naar overzicht

Niet overnemen zonder overleg.

(c) 2008 Johannes Lok en Wiggert Loonstra   Laatste update: 26 november 2007