1  综述

1.1 相关资料介绍

如果做一个全面的文献检索,你会发现介绍傅立叶的文献相当零散,能找到的主要有以下这些参考文献,按类别来进行整理。

1.1.1 生平介绍类

这一类侧重介绍的是约瑟夫·傅立叶的生平,以及用通俗的语言来进行科技成果介绍。

  1. Joseph Fourier: The Man and the Physicist(《约瑟夫·傅立叶:作为普通人和物理学家》),无中文版本,重要参考文献,它主要有三个部分组成,分别是:傅立叶的生平及经历、傅立叶对热传导的研究、附录(附有傅立叶的部分信件)。

  2. Joseph Fourier, 1768–1830:A Survey of His Life and Work(Grattan-Guinness and Ravetz 1972),MIT出版社出版,无中文版本,这里有在线英文版本。同样类似的文献,还有一篇该书作者早几年的论文 (Grattan-Guinness 1969)。顺便提一下,该书的作者 Ivor Grattan-Guinness 博士也是一个非常值得研究的学者,是一位数学史专家,他研究数学史的出发点也很有趣:“Ivor 的研究始于一个贯穿他大部分工作的领域,尤其是在他职业生涯的前半部分:数学基础的历史。最初,如上所示,这是出于对他自己教育中数学表现的不满,这导致早期关注傅里叶和柯西工作的分析发展。”(Rice 2015)

  3. The Genesis and Evolution of a Theory: Fourier’s Series(Langer and McCoy 2013),没找到对应的公开版本。

  4. 傅立叶分析在数学历史上如此重要,以至于 nature 杂志 1930年5月10日的期刊,有出过一页的傅立叶小传(“Jean Baptiste Joseph Fourier, 1768–1830” 1930)

  5. 还有一些傅立叶的资料零散分布在各种数学传记里,即篇幅短小的傅立叶生平概况,每一本数学史著作,或多或少都会提到傅立叶。另外还有一些零散的技术论文,里面有一些傅立叶思想及生平的介绍。这些文献我在这里就不一一列出,但会在文中引用相关内容的时候注明参考文献。

1.1.2 技术性介绍

这一部分,主要从技术角度出发,对约瑟夫·傅立叶的科学成果进行介绍以及拓展,更应该归类为专业技术类资料。

首先要介绍的就是傅立叶的原始论文:英文版本 The Analytical Theory of Heat … Translated, with Notes, by Alexander Freeman(Joseph Fourier 1878). 可以从这里下载,不过在没有其它资料帮助的情况下,读懂的可能性几乎为零,我读了两页就放弃,基本上只是作为一个文物收藏。该文献有若干中文翻译版本,有兴趣的读者可以尝试读一读体验一下。

相比于上述冗长的参考文献,国际热传导大会的 Joseph Fourier: The Man and His Achievements(S.T. Ro 2022)把傅立叶相关必要的因素介绍得挺清楚,比较适合有一定相关知识背景的人阅读。更有意思的的是,这个大会有一个主题叫 Fourier Lectures,专门讲述与热传导大牛相关的历史知识,非常有趣,(S.T. Ro 2022)就是 2002 年大会的讲稿。这个大会4年一次,所以积攒了不少有关科学家的故事。

另外,有一些更偏专业类的出版物,可以认为就是专业技术书籍,这类书籍很多,或多或少都会提到一点傅立叶的生平和思想,但是更侧重的是技术介绍,(Price 1985)(Brigham 1988)(Ronald N. Bracewell 2000) 就是这类著作里的早期知名作品,介绍得也非常全面,其中 (R. N. Bracewell 1985) 则是开篇对于傅立叶生平的简单介绍。中文这类书籍也很多,基本上工科学校都有出版类似的读物。

1.1.3 中国数学史或科技史研究成果

中国有数学史、科技史专业,其中有一些研究成果涉及到约瑟夫·傅立叶的相关内容。

中国关于这方面的专著比较少,甚至于翻译版本都很少,至于其最重要的著作也即最广为人知的著作《热的解析理论》,已由桂质亮译成中文,能找到不同的版本,我看的是这个科学元典系列(Fourier 2008)。有几本零散的学位论文专著,比如西北大学贾随军的博士学位论文《傅立叶级数理论的起源》(贾随军 2010),河北师范大学武娜的硕士学位论文《傅里叶级数的起源和发展》(武娜 2006),这些都是从科技史专业角度撰写的学术论文,为数学服务的痕迹很重,我们其实需要一份从纯人文和工程角度的傅立叶传记。

另外,中国也有一些研究人员对于法国文化,对于拿破仑为法国科学、世界科学所作贡献,有过系统研究,视角和材料都非常不错,(桂质亮 1997)(陈群 2006)(许胜江 1993)(王骁勇 1992)就是这方面的代表作品。

1.1.4 本书的结构

为写作这本书我仔细参考上述资料,国内有关傅立叶的科技史学位及期刊论文,我也拜读过。本书的目的,就是把傅立叶的生平和思想,用通俗的语言介绍清楚,方便对数学不那么精通与了解的人进行学习与了解。与其写成数学史,我更愿意让这本书成为科普书籍,或者是人物传记小说。

本书主要分为7章,第一章对内容进行综述,第二章则对约瑟夫·傅立叶生平进行介绍,第三章则对约瑟夫·傅立叶生活的法国时代大背景进行介绍,探索约瑟夫·傅立叶成果产出的人文环境,第四章则从科普角度来对傅立叶分析进行介绍,希望让不懂技术的人也能看懂;第五章则对受傅立叶分析思想影响深远的技术进行探讨;第六章则从现代科技角度,看一看傅立叶分析成果带来的影响;第七章则详述一下在中国傅立叶分析的研究与应用情况。

1.2 题外话

如果你在书城里搜一下,会发现商务印书馆出来了大堆的“傅立叶”相关的书籍,比如《傅立叶传》(阿.鲁.约安尼相 1996)(前苏联作家阿·鲁·约安尼相的作品,有中文版本,不过年代久远)、《傅立叶文集》三册(Charles Fourier 2009a, 2009c, 2009b) (还有第四册未出完)等,这个傅立叶和我们这里讨论的傅立叶不是同一个人,虽然这位夏尔·傅立叶(Charles Fourier,1772-1837)和我们的约瑟夫·傅立叶(Joseph Fourier,1768–1830)生活在法国的同一个时代,但是两者完全没交集,夏尔·傅立叶是法国哲学家、思想家、经济学家、空想社会主义者。大家买书的时候,别看到“傅立叶”几个字,就下单购买,你会后悔的!外国译本翻译出版,不写外国人的全名,真是容易出误会~~

《傅立叶传》《傅立叶文集》网上都能找到PDF版本,简单翻阅一下目录就能知道,夏尔·傅立叶对社会学理论的贡献,是全方位的,包括教育、宗教、经济等一系列领域。但是他的文集行文内容以及风格过于古老,现代读者很难读下去、非常不好理解,并且在社会科学已经取得长足进步的今天,的确也没有什么特别理由需要去精读它们。

Bracewell, R. N. 1985. “The Life of Joseph Fourier.” In Fourier Techniques and Applications, edited by John F. Price, 1–4. Boston, MA: Springer US. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-2525-3_1.
Bracewell, Ronald N. 2000. The Fourier Transform and Its Applications. 3. ed. McGraw-Hill Series in Electrical and Computer Engineering Circuits and Systems. Boston: McGraw-Hill.
Brigham, E. Oran. 1988. The Fast Fourier Transform and Its Applications. Prentice-Hall Signal Processing Series. Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall.
Charles Fourier. 2009a. 傅立叶选集(第一卷). Translated by 赵俊欣, 吴模信, 徐知勉, and 汪文漪. 北京: 商务印书馆.
———. 2009b. 傅立叶选集(第三卷). Translated by 汪耀三, 庞龙, and 冀甫. 北京: 商务印书馆.
———. 2009c. 傅立叶选集(第二卷). Translated by 赵俊欣, 吴模信, 徐知勉, and 汪文漪. 北京: 商务印书馆.
Fourier, Jean-Baptiste-Joseph. 2008. 热的解析理论. Translated by 桂质亮. 北京: 北京大学出版社.
Grattan-Guinness, I. 1969. “Joseph Fourier and the Revolution in Mathematical Physics.” IMA Journal of Applied Mathematics 5 (2): 230–53. https://doi.org/10.1093/imamat/5.2.230.
Grattan-Guinness, I., and Jerome R. Ravetz. 1972. Joseph Fourier, 1768-1830: A Survey of His Life and Work, Based on a Critical Edition of His Monograph on the Propagation of Heat, Presented to the Institut de France in 1807. Cambridge: MIT Press.
“Jean Baptiste Joseph Fourier, 1768–1830.” 1930. Nature 125 (3158): 710–10. https://doi.org/10.1038/125710a0.
Joseph Fourier. 1878. “The Analytical Theory of Heat.” Translated by Alexander Freeman.
Langer, R. E., and N. H. McCoy. 2013. The Genesis and Evolution of a Theory: Fourier’s Series. Literary Licensing, LLC. https://books.google.com.hk/books?id=JI9jmwEACAAJ.
Price, John F., ed. 1985. Fourier Techniques and Applications. Boston, MA: Springer US. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-2525-3.
Rice, Adrian. 2015. “Ivor Grattan-Guinness (23 June 1941 – 12 December 2014).” BSHM Bulletin: Journal of the British Society for the History of Mathematics 30 (2): 94–101. https://doi.org/10.1080/17498430.2015.1036338.
S.T. Ro. 2022. “Joseph Fourier: The Man and His Achievements.” Grenoble, France. http://www.aihtc.org/pdfs/IHTC-12-Ro.pdf.
桂质亮. 1997. “傅立叶与 19 世纪早期法国数学物理学.” 科学技术与辩证法 14 (2): 19–24.
武娜. 2006. “傅立叶级数的起源和发展.” 硕士, 河北师范大学.
王骁勇. 1992. “拿破仑与法国自然科学的发展.” 大自然探索 3.
许胜江. 1993. “法国科学的文化背景.” 自然辩证法研究 9 (12): 25–30.
贾随军. 2010. “傅立叶级数理论的起源.” PhD thesis, 西安: 西北大学.
阿.鲁.约安尼相. 1996. 傅立叶传. Translated by 汪裕荪. 北京: 商务印书馆. http://superstar.lib.hku.hk:8080/ebook/do/basicSearch?id=030602.10162725.
陈群. 2006. “近代法国科学中心的形成及其对世界科学发展的影响.” PhD thesis, 华中师范大学.