Jozef Maximilián Petzval

Jozef Maximilián Petzval

Jozef Maximilián Petzval (în germană Joseph Maximilian Petzval ; Spišská Belá , 6 ianuarie 1807 - Viena , 19 septembrie 1891 ) a fost un matematician , fizician și inventator slovac , cunoscut mai ales pentru activitatea sa în sectorul opticii .

S-a născut în orașul Spišská Belá din Regatul Ungariei , în Slovacia de astăzi. ^{[1] [2] [3] [4]}

Petzval a studiat la Institutum Geometricum (acum Universitatea de Tehnologie și Economie din Budapesta) din Buda (acum parte a Budapestei ). A condus Institutul de Geometrie Practică și Arhitectură Hidrologică între 1841 și 1848. Ulterior, a acceptat catedra de matematică la Universitatea din Viena . Petzval a devenit membru al Academiei Maghiare de Științe în 1873.

Petzval este considerat unul dintre cei mai mari fondatori de optică geometrică , fotografie și cinematografie . Invențiile sale includ lentile de portret Petzval și binoclu de teatru , încă în uz astăzi. De asemenea, i se atribuie descoperirea Transformatei Laplace și este, de asemenea, cunoscut pentru munca sa extinsă despre aberația optică .

Biografie

În 1801, tatăl lui Joseph Petzal s-a căsătorit cu Zuzana Kreutzmann, născută în Spišská Belá . Cuplul a avut șase copii: Gustáv Adolf (1800–1803), care a murit prematur; Nestor Aemilianus (1804–1806); Joseph Maximilián (1807 - 1891); Petrol Baltazár (1809–1889); și trei fiice. În 1810, familia s-a mutat la Kežmarok și în 1819 la Levoča .

Întreaga familie avea o aptitudine pentru tehnologie. Tatăl lui Joseph a lucrat ca profesor la școala evanghelică din Spišská Belá, apoi ca organist mai întâi în Spišská Belá și apoi în Kežmarok. De asemenea, a fost dirijor de orchestră și geodez în Levoča . Avea o reputație semnificativă ca muzician și compozitor și a fost premiat și în domeniul mecanicii. În 1824, i s-au acordat două premii: unul pentru îmbunătățirea ceasului cu pendul și unul pentru studii în domeniul tipografiei ( mașină de scris ). Fratele lui Iosif, Petrol Baltazár Petzval, a fost un proeminent matematician, inginer și astronom.

Joseph Petzval a urmat școala elementară și primii ani de gimnaziu în Kežmarok și ultimii ani la gimnaziul Podolínec . La 1 octombrie 1819, s-a întors la familia sa din Levoča pentru a începe liceul. Atât în ​​liceu, cât și în liceu, el s-a remarcat ca fiind cel mai bun din clasă în limba latină (limba oficială a Regatului Ungariei) și religie ; în schimb, s-a luptat cu ungurul. Punctul său slab era și matematica, dar când a venit la Levoča s-a îmbunătățit mult.

O altă anecdotă despre Petzval este următoarea: familia lui Joseph a intenționat să-l facă cizmar; în vacanțele de vară de după clasa a IV-a a școlii primare a citit Documentul analitic privind elementele matematicii de matematicianul german Hauser. La acea vreme, se pregătea să urmeze un curs de remediere la matematică; după ce a citit cartea, tânărul Joseph a trecut de la un elev nepregătit la un geniu matematic.

După terminarea liceului, Petzval a decis să se înscrie la facultatea de inginerie de la Institutum Geometricum . Înainte de asta a trebuit să termine un liceu de doi ani (1823-1825) în Košice ; când a ajuns în acest oraș, Petzval era deja foarte orientat spre latină, matematică analitică, literatură clasică și stilistică . Pe lângă slovacă, el a putut vorbi perfect cehă , germană și maghiară . Datorită învățăturilor tatălui său, a învățat și franceza și engleza ^[5] .

După liceu, Petzval a lucrat un an ca profesor cu contele Almássy în comisia Heves . Pe lângă faptul că i-a asigurat un venit bun, această experiență i-a oferit posibilitatea de a intra în contact cu personalități proeminente. Între 1826 și 1828, Joseph a studiat la Universitatea de Tehnologie și Economie din Budapesta , unde a absolvit ingineria în 1828. Tot în același an, s-a alăturat programului de absolvire al universității și, în 1831, a obținut catedra Departamentului de Fizică. . Între timp, din 1828 până în 1835, a lucrat ca inginer urban pentru orașul Buda - în special a lucrat la proiecte destinate combaterii inundațiilor și pentru construirea rețelei de canalizare - și a studiat matematică, mecanică și geometrie aplicată. El a fost autorul unui proiect niciodată realizat pentru construirea unui canal de navigație în jurul Buda. În 1830, digurile proiectate de el au salvat orașul de un potop al Dunării. După ce și-a luat doctoratul în 1832, a predat ca profesor asociat la universitate. În această perioadă, a primit și o diplomă în matematică: în 1835 a fost numit profesor universitar de matematică.

După ce a fost invitat de Universitatea din Viena în 1836, Joseph Petzval a acceptat postul de decan al facultății de matematică în 1837 și a lucrat până în 1877 ca profesor de matematică. Pe lângă această disciplină, s-a ocupat și de mecanică , balistică , optică și acustică . Prelegerile sale despre teoria ecuațiilor algebrice, care integrează ecuații liniare și diferențiale cu coeficienți constanți și variabili, balistică, teoria acustică și alte domenii, au fost de înaltă calitate și au fost foarte populare.

În 1840, el a proiectat faimosul său obiectiv portret . 1845 a fost un an marcat de dispute cu antreprenorul Peter Wilhelm Friedrich von Voigtländer (1812–1878) cu privire la dreptul de a produce lentile Petzval. În 1859, casa lui Joseph a fost jefuită, iar manuscrisele sale - rezultatul anilor de cercetare - s-au pierdut. Petzval nu a mai putut recupera documentele pierdute. Prețioasa sa carte despre tehnici optice, pierdută împreună cu manuscrisele, nu a fost niciodată tipărită. Ulterior, a fost implicat în principal în acustică și s-a retras treptat din companie. Parteneriatul cu Carl Dietzler a eșuat în 1862; Dietzler a murit în 1872.

În 1869, la vârsta de 62 de ani, Petzval s-a căsătorit cu servitoarea sa, dar ea a murit patru ani mai târziu. În 1877, a încetat să mai țină cursuri, s-a retras la o mănăstire de pe Muntele Kahlenberg și a devenit pustnic. A murit la Viena în 1891, amărât, aproape uitat și sărac. Mormântul său se află încimitirul central din Viena . Tristețea de la sfârșitul vieții sale s-a datorat probabil, pe de o parte, controversei constante cu Voigtländer, pierderii manuscriselor sale și falimentului corporativ și, pe de altă parte, faptului că nu a fost niciodată recunoscut cu adevărat pentru lucrare a unei vieți din domeniul opticii. Cu puțin timp înainte de a muri, Petzval a spus:

„ Am învins lumina, o țin strâns în mână, pentru că există prea mult întuneric în lume ”.

Viața privată și hobby-urile

Petzval a fost un bun vânător și un călăreț distins (probabil, în timp ce preda la Viena, a mers la lecțiile sale pe un cal negru arab). În copilărie, mergea adesea la plimbare cu familia în munții din Tatra Mare și era, de asemenea, un sportiv bun. La Viena, a fost mult timp un scrimă excelent și cel mai priceput luptător din oraș. De asemenea, a moștenit de la tatăl său un talent excelent pentru muzică.

Iosif era foarte rezervat și nu-i plăcea să vorbească despre viața sa privată; Dr. Ermenyi, în cartea sa „Viața doctorului Josef Petzval”

„ ... a mers atât de departe încât să evite să introducă întotdeauna un punct gol: de exemplu în anuarul Academiei Imperiale de Științe, datele personale ale membrilor au apărut deasupra datelor sale personale ”

În ultima perioadă a vieții sale, s-a retras pe Muntele Kahlenberg, devenind din ce în ce mai izolat, cu calul său ca singur tovarăș, în ciuda faptului că mai multe academii științifice l-au numit membru (membru al Academiei de Științe din Viena (1846/1849 ), membru extern al Academiei Maghiare de Științe (1873), membru de onoare al Uniunii matematicienilor și fizicienilor cehi (1881) și alții)

Dispute

Petzval era foarte solicitant cu sine și cu ceilalți. Acest lucru s-a datorat cu siguranță caracterului său critic, polemic și sarcastic, care l-a condus la multe conflicte, în special în domeniul matematic.

În domeniul acusticii, Petzval a avut o controversă cu Christian Doppler : acesta din urmă, în 1852, a scris cartea intitulată „Observații asupra obiecțiilor profesorului Petzval împotriva corectitudinii teoriei mele”.

Cea mai lungă dispută a fost cea cu antreprenorul Voigtländer: totul a început în 1845, când Petzval a ridicat pentru prima dată problema fraudei. De când Petzval a obținut brevetul obiectivului său portret doar în Austria, a fondat, împreună cu producătorul austriac de optică Dietzler, o companie care a produs lentile Petzval sub numele de "Photographic Dialyt". Voigtländer a deschis o companie de producție în Braunschweig în Germania , unde, în următorii 20 de ani, a fabricat în jur de 60.000 de lentile Petzval și le-a comercializat sub numele „Voightländer Orthoskop”. Din cauza interferenței constante a Voigtländer, compania Petzval-Dietzler a intrat în faliment în 1862. Când Joseph a amenințat că va lua măsuri legale, Voigtländer și-a închis fabrica din Austria în 1866. Petzval ar fi putut relua comercializarea, dar a încetat să mai lucreze în domeniul opticianului de la domiciliu a fost jefuit în 1859 și manuscrisele sale au fost pierdute și și-a concentrat studiile asupra acusticii. Mai mult, în 1862, a încetat să mai dea lecții de optică.

Descoperiri și invenții

Optică

Schema unui obiectiv portret Petzval din 1841

Lentile Petzval

Lentile moderne Petzval

Cele mai mari succese ale lui Petzval au fost în domeniul opticii geometrice. În 1839, Louis Daguerre a prezentat daguerreotipul , primul proces fotografic pentru dezvoltarea imaginilor. Calotipul , un proces fotografic pentru dezvoltarea imaginilor reproductibile cu tehnica negativă / pozitivă inventată cu câțiva ani mai devreme de William H. Fox Talbot , nu se întâlnise cu niciun consens comercial. Petzval a aflat multe despre invenție de la prietenul său și profesor vienez Andreas von Ettingshausen . Dagerotipia s-a dovedit curând problematică, deoarece a necesitat timpi de expunere de aproximativ 30 de minute pentru a crea un portret. La îndemnul profesorului Ettingshausen, Petzval a organizat un seminar și un laborator la Kahlenberg (Viena), din care, după șase luni de calcule complexe, a venit cu primele proiecte de îmbunătățire a obiectivelor obiective, atât pentru portretizare , cât și pentru fotografie de peisaj. . Întrucât, la acea vreme, artileria era singura disciplină care folosea calcule matematice complexe, arhiducele Ludwig a pus la dispoziție opt artilerieni și trei caporali pentru a sprijini studiile lui Iosif. Calculele făcute de acest grup de oameni au fost considerate ca primul exemplu de calcul paralel.

Lentilele portret ale lui Petzval erau aproape total lipsite de distorsiuni cromatice (erau formate dintr-o lentilă acromatică dublă, cu patru lentile în trei grupuri). Intensitatea luminii acestui obiectiv a fost substanțial mult mai mare decât standardul Daguerre din 1839 (obiectivul Chevalier Wollaston, f / 16). Cu o diafragmă de f / 3,6 și o distanță focală de 160 mm, a făcut posibilă reducerea crucială a timpilor de expunere - 15 sau 30 de secunde comparativ cu ultimele 10 minute. Astfel s-a născut fotografia instantanee .

Obiectivul portret a constat dintr-un obiectiv dublu cimentat în față (f / 5) și un obiectiv dublu separat de un spațiu în spate; lentila spate dublă era necesară pentru corectarea sferică a imaginii. Obiectivul Chevalier a folosit două lentile dublu cimentate, dar a fost înlocuit cu obiectivul Petzval: obiectivul portret Petzval a fost în esență primul obiectiv cimentat pe scară largă. Primele lentile erau destul de mici și aveau un diametru de 2,6 cm. Pe de altă parte, cele 1.856 de lentile Petzval produse de Dietzler aveau un diametru de 15 cm și o greutate de 15 kg și produceau portrete de 33 x 42 cm.

În 1840, Petzval, pentru o plată de 2.000 de florini , a acordat permisiunea (fără brevet sau contract) antreprenorului vienez Peter Wilhelm Friedrich von Voigtländer de a-și produce lentilele; acest lucru a dus mai târziu la o controversă durabilă între Petzval și Voigtländer. După ce a elaborat procesul de fabricație cu propriile calcule, Voigtländer a produs un prototip în mai 1840 și, în anul următor, a început să fabrice lentile pentru camere daguerreotip, câștigând o avere. Camerele termionice au fost fabricate din alamă și au folosit plăci de daguerreotip rotunde cu diametrul de 8 cm. În 1841, 600 dintre aceste camere au fost produse și vândute la un preț de 120 florini fiecare. Voigtländer a primit, de asemenea, o medalie la Salonul Auto Mondial de la Paris pentru acest succes. Aceste prime camere cu corp metalic au fost strămoșii camerelor moderne.

Comemorări

Muzeul de fotografie și cinematografie „Jozef Maximilián Petzval”, care face parte din Muzeul Tehnic Slovac din Košice , se află în Spišská Belá , în casa în care s-a născut Iosif. Pe lună, în partea opusă, există un crater numit Petzval; multe drumuri din Slovacia modernă, Austria și Ungaria îi poartă numele.

În 1980, un planetoid (3716 Petzval, 1980 TG), la cererea Institutului de astronomie din Tatranská Lomnica și a unor oameni de știință cehi, a fost dedicat lui Petzval. Obiectivul portret al lui Petzval a făcut posibilă descoperirea multor planete în secolul al XIX-lea. Ministerul austriac al Educației, în 1928, a înființat „Medalia Petzval” care se acordă celor care obțin descoperiri importante în domeniul fotografiei științifice.

Lucrări

• Bericht über die Ergebnisse einiger dioptrischen Untersuchungen ( Pest , 1843)
• Eigenschaften einer guten Camera-Obscura ( Viena , 1847)
• Integration der linearen Differenzialgleichungen mit Constanten und veränderlichen Coefficienten, I - II. ( Viena , 1853–1859)
• Berichte über optische Untersuchungen ( Viena , 1857)
• Über das neue Landschaft - als Fernobjektiv ( Viena , 1858)
• Theorie der Störungen der Stützlinien (bei Gewölben und Hängebrücken) ( Leipzig , 1904–1905)
• Theorie der Tonsysteme ( Leipzig , 1904–1905)
• Aus den Vorlesungen über Ballistik. Ein Beitr. zur Geschichte der Ballistik ( Leipzig , 1908)

Notă

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Joseph Petzval

linkuri externe

• ( DE ) Jozef Maximilián Petzval ( XML ), în Dicționarul biografic austriac 1815-1950 .
• ( EN ) Jozef Maximilián Petzval , pe MacTutor , Universitatea din St Andrews, Scoția.
• ( EN ) Jozef Maximilián Petzval , la Mathematics Genealogia Project , North Dakota State University.
• ( RO ) Lucrări de Jozef Maximilián Petzval , în Biblioteca Deschisă , Arhiva Internet .

Portal Biografii

Portalul de fizică

Portalul de matematică