Siméon Denis Poisson

Siméon Denis Poisson

Siméon Denis Poisson (* 21. Juni 1781 in Pithiviers (Département Loiret); † 25. April 1840 in Paris) war ein französischer Physiker und Mathematiker.

Werdegang

Er wurde als Sohn des Soldaten und späteren Verwaltungsbeamten Siméon Poisson in Pithiviers geboren. Nach dem Wunsch seines Vaters sollte Poisson Arzt werden. Zu diesem Zweck schickte man ihn zur Ausbildung zu einem Onkel nach Fontainebleau, der dort als Chirurg praktizierte. Diese Ausbildung brach er jedoch ab. Im Jahre 1796 wurde Poisson an die École centrale in Fontainebleau geschickt, einer vom Direktorium, Le Directoire, gegründeten Schule. Durch seine guten mathematischen Leistungen wurde ihm ein Studium an der École polytechnique in Paris empfohlen.

Dort, an der École Polytechnique begann Poisson 1798 Mathematik zu studieren, wo er die Bekanntschaft von Laplace und Lagrange machte. Schon im Jahre 1800 beendete er erfolgreich sein Studium mit einer Abschlussarbeit über Étienne Bézouts (1730-1783) Theorem und Gleichungstheorie. Bereits 1802 wurde er dort Professor und übernahm 1806 den Lehrstuhl von Jean Baptiste Joseph Fourier, nachdem dieser von Napoleon nach Grenoble geschickt worden war. Ab Juli 1807 wurde er in den Mémoires de Physique et de Chimie de la Société d’Arcueil als Mitglied der Société d’Arcueil erwähnt.

Im Jahre 1817 heiratete er Nancy de Bardi, ein in England geborenes Waisenkind emigrierter Eltern. Er hatte mit ihr vier Kinder.
Er ist namentlich auf dem Eiffelturm verewigt, siehe: Die 72 Namen auf dem Eiffelturm.

Wissenschaftliche Arbeit

Poisson war ein Schüler von Pierre Simon Laplace und beschäftigte sich mit den Grundlagen der Wellentheorie, arbeitete über Akustik, Elastizität und Wärme sowie über die elektrischen Eigenschaften von festen Körpern. 1812 publiziert er seine Erweiterung der Laplace-Gleichung um die Oberflächenladung. 1818 sagte er den Poisson-Fleck voraus, wenn Licht Wellencharakter haben sollte. Dies bezweifelte er allerdings, bis die heftigen Diskussionen zwischen ihm (Verfechter der Korpuskeltheorie des Lichts) und Huygens (Verfechter der Wellentheorie) durch experimentellen Nachweis des Flecks beendet wurden. 1838 veröffentlichte er seine Wahrscheinlichkeitstheorie (darin auch Poisson-Verteilung, die Abraham de Moivre bereits bekannt war).

Die Beziehung zwischen Druck p und Volumen V bei adiabatischer Zustandsänderung ging als Poissonsches Gesetz in die Physik ein:

$pV^{\gamma} = const. ~$

In der Thermodynamik, auch Kalorik oder Wärmelehre genannt, spricht man eher von den Poissonschen Gleichungen:

$TV^{(\gamma-1)} = const. \quad pV^\gamma = const. \quad \frac{T^\gamma}{p^{(\gamma-1)}} = const.$

Dabei ist γ der so genannte Adiabatenexponent (oft auch κ genannt).

Nach Poisson ist auch die Poissonzahl $\nu$ benannt. Sie gibt an, in welchem Verhältnis die Längsdehnung ε und die gleichzeitig eintretende Querkontraktion ε_q zueinander stehen, wenn ein Stab auf Zug beansprucht wird. Die Poissonzahl, auch Querkontraktionszahl genannt, liegt stets zwischen 0 und 0,5.

Als Mathematiker arbeitete Poisson auf vielen Gebieten, unter anderem der Differentialgeometrie, Infinitesimalrechnung und Wahrscheinlichkeitsrechnung. Mehrere mathematische Begriffe sind mit seinem Namen verbunden, z.B. Poissonsche Differentialgleichung, Poissonsche Integralformel, Poisson-Kern, Poisson-Verteilung, Poisson-Gleichung, Poissonzahl und Poisson-Klammer. Insgesamt veröffentlichte er über 300 Arbeiten.

Nachdem die Gesetze der Deviation von Matthew Flinders gefunden worden waren, stellte Poisson sie in mathematischer Form dar.

Weblinks

• S.-D. Poisson: Lehrbuch der Mechanik. Zweiter Teil, Berlin 1836 (Digitalisat Łódź)
• Eintrag im Mathematikerstammbaum
• Siméon Denis Poisson. In: MacTutor History of Mathematics archive (englisch)