A  S  T  R  O  B  I  O  G  R  A  F  I  A  S 


 

Joseph-Louis Lagrange

(Turín, 25 de enero de 1736 / París, 10 de abril de 1813)

Joseph Lagrange. Extraído de: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2004/12/Joseph-Louis_Lagrange

 

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Por David Oviedo.

Asociación Larense de Astronomía, ALDA.

 

Joseph-Louis Lagrange, fue un destacado físico, astrónomo y matemático francés de origen italiano, considerado uno de los científicos más importantes de su época, por sus diversas contribuciones al desarrollo de la Física y la Matemática, entre ellos la reformulación de la mecánica newtoniana en la forma de la mecánica lagrangiana y la invención de diversos métodos de resolución de problemas en ámbitos que van desde las ecuaciones diferenciales hasta diversos tópicos del álgebra.

 

Lagrange nace en la próspera ciudad piamontesa de Turín, capital del entonces Reino de Cerdeña, bajo el nombre de Giuseppe Ludovico Lagrangia, en el seno de una familia con ascendencia francesa y caracterizada por contar con una larga tradición de funcionarios. Su padre Giuseppe Lagrange, tutela sus estudios básicos en Turín, con el objetivo de que Joseph-Louis se convirtiera en abogado y continuara con el legado familiar de vínculos con el funcionariado.

 

        Mientras cursaba sus estudios básicos, Lagrange inclinó sus intereses hacia la Ciencia, a partir de la lectura casual de algunos trabajos publicados por el astrónomo británico Edmund Halley (1656-1742). Cautivado por el extraordinario trabajo astronómico de Halley, decide emprender sus estudios en Física y Matemática, prácticamente en forma autodidacta. Su primera labor en el campo científico, fue como profesor de Matemáticas en la Escuela Real de Artillería de Turín, durante su estancia como instructor castrense realiza sus primeras contribuciones al estudio de la Física, con una serie de trabajos sobre propagación del sonido y el tratamiento matemático del comportamiento de las ondas.

 

        En 1754, Lagrange intercambia correspondencia con el prestigioso matemático Leonhard Euler (1707-1783) y le presenta su primer gran descubrimiento matemático: el cálculo de variaciones, convirtiéndose en una poderosa herramienta para la resolución de problemas de máximos y mínimos que implican un número infinito de variables. Este nuevo método, llamó la atención de Euler, reconociendo su generalidad y la superioridad frente a la aproximación que había realizado previamente; ante esto Euler hizo un particular gesto de cortesía y retuvo un artículo que había escrito, para que Lagrange pudiera tener tiempo de completar, refinar y publicar su trabajo.

 

        Uno de los estudios pioneros de Lagrange en el área de Astronomía, fue publicado en 1764 y merecedor de un premio de la Academia de Ciencias de París, se trataba de una explicación formal sobre el movimiento lunar, convirtiéndose en un investigación que expone la perspectiva dinámica propuesta por Lagrange; esclareciendo el fenómeno de la libración lunar y desarrollando la idea básica de las coordenadas generalizadas, un elemento fundamental de sus posteriores aportes al desarrollo de la mecánica.

 

Para 1766, de la mano del matemático y enciclopedista Jean d’Alembert (1717-1783) y por recomendación personal de Euler, Lagrange asume como miembro de la Academia de Ciencias de Berlín y su recepción es organizada por Federico II de Prusia (reconocido históricamente como Federico el Grande), quien expresó su deseo de contar con el mayor matemático de Europa en la corte del rey más grande de Europa.

 

A pesar de su difícil adaptación al entorno berlinés, su estancia prusiana fue la de mayor productividad en la prolífica carrera científica de Lagrange, publicando más de 80 trabajos y llegando a investigar en una infinidad de ámbitos de estudios que van desde la teoría de números hasta la mecánica celeste. En este periodo, redacta su obra maestra “Méchanique Analitique”, aunque decide aplazar su publicación para robustecer el trasfondo matemático.

 

En la década de 1770, Lagrange se dedica casi de forma exclusiva al análisis matemático, desarrollando nuevos métodos para la resolución de ecuaciones algebraicas, es así como propone el teorema de cuatro cuadrados para dar solución a la conjetura de Bachet y publicó algunas memorias sobre la resolución de ecuaciones diferenciales. No obstante, Lagrange durante este período, participa activamente en algunos problemas abiertos relacionados a la Astronomía, es así como en 1773 publica su ensayo sobre problema de tres cuerpos aplicado a la mecánica celeste y en ese mismo año desarrolla sus trabajos sobre perturbaciones en la dinámica de los cometas.

 

En 1783, Lagrange se muestra visiblemente afectado por la muerte de d’Alembert y de su esposa Vittoria, entrando en un periodo de crisis a nivel personal. Con las recientes pérdidas y tras la muerte de Federico el Grande en 1786, el tiempo de Lagrange en Berlín estaba contado; ante esta situación fue tentado por diversas ofertas de trabajo, muchas de ellas provenientes de estados de la península itálica, que buscaban desesperadamente el retorno de Lagrange.

 

Sin embargo, Lagrange recibe una notable oferta de trabajo en París, que le ofrecía una posición de investigación cómoda y sin ninguna carga de enseñanza académica, de este modo termina aceptando la invitación del rey Luis XVI para trasladarse a la metrópoli francesa. A su llegada a París, publica su obra maestra “Méchanique Analitique”, en el cual Lagrange transforma el esquema geométrico heredado de la dinámica newtoniana, en un método analítico general basado en construcciones provenientes del análisis matemático.

 

Portada de Méchanique Analitique.

 

Con los acontecimientos desencadenados a partir de la Revolución Francesa en 1789 y con las crecientes presiones sobre algunos miembros de la Academia de Ciencias de París, tildados de pro-monárquicos, como el astrónomo Jean-Dominique Cassini Conde de Cassini (1748-1845) y el químico Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794), la situación de Lagrange también se vuelve enormemente complicada, al ser extranjero y mantener un estatus de invitado real.

 

En medio de esta situación, Lagrange contrae segundas nupcias a finales de 1792 con Adelaide Le Monnier, hija del eminente astrónomo francés Pierre Charles Le Monnier (1715-1799), por este matrimonio Lagrange adquiere el derecho a ser reconocido como ciudadano francés, no obstante la destitución y posterior condena a muerte de los reyes, deja en suspenso el proceso de la ciudadanía y complica aún más el panorama de Lagrange. A pesar del delicado contexto, Lagrange no detiene en ningún momento sus investigaciones y publica un importante trabajo de geometría analítica en donde demuestra las ecuaciones canónicas de las cuádricas.

 

La situación de Lagrange pasaría a ser sumamente crítica a inicios de 1794, tras un decreto en donde se establecía la expulsión o detención de extranjeros provenientes de potencias enemigas de la República Francesa, en esta delicada coyuntura Lavoisier intercede activamente en favor de Lagrange ante parte de las autoridades republicanas, evitando así un posible proceso judicial en contra de Lagrange.

 

En mayo de 1794, durante los sucesos finales de “El Terror” y previo a la caída de Robespierre, Lavoisier culpado de actitudes contrarrevolucionarias era condenado a la guillotina por un tribunal de salvación pública. Lagrange lamentaría profundamente la muerte de Lavoisier, quien meses antes le había defendido de un eventual proceso judicial, ante su muerte Lagrange diría: “Ha bastado un instante para cortarle la cabeza, pero Francia necesitará un siglo para que aparezca otra que se le pueda comparar”.

 

Durante la etapa republicana, Lagrange se ve obligado a aceptar posiciones de instrucción y enseñanza pública en universidades, viéndose afectado el acuerdo alcanzado durante su llegada a París en 1788. Es así como Lagrange se convierte en profesor titular en la École Normale de París y en la École Centrale de Travaux Publics (que algunos años más tarde se convertiría en la École Polytechnique), contando con estudiantes de la talla del matemático y físico francés Joseph Fourier (1768-1830), del físico Simeon Poisson (1781-1840) y del matemático italiano Giovanni Plana (1781-1864), además de llegar a compartir labores de enseñanza con el matemático Gaspard Monge (1746-1818) y con el químico Antoine Fourcroy (1755-1809).

Con el cambiante y turbulento entorno político francés, Lagrange se integra de forma estable en el naciente sistema de instituciones científicas y académicas de Francia, apoyado en gran medida por el prestigio que le precedía de sus brillantes inicios en Turín y de su productiva madurez en Berlín. Compartiendo su tiempo con las posiciones académicas, desarrolla en 1795 un robusto trabajo de análisis numérico, denominado método de interpolación polinómica de Lagrange, el cual es de gran utilidad en la aproximación de funciones.

 

Posterior al año 1795, se integra de forma activa en la comisión de pesos y medidas, en donde trabaja con los prominentes científicos Pierre-Simon de Laplace (1749-1827), Pierre Mechain (1744-1804), Joseph Delambre (1749-1822) y Joseph Lalande (1732-1807). La influencia ejercida por Lagrange y Laplace es decisiva para la adopción y refinamiento del sistema métrico.

 

En paralelo a las contribuciones de Lagrange en el campo de la estandarización de pesos y medidas, tiene lugar el meteórico ascenso de Napoleón Bonaparte (1769-1821), quien reconoce en Lagrange una figura de autoridad en el campo científico y agradece sus esfuerzos en pro de la investigación matemática, en ese sentido, Bonaparte restaura el acuerdo de trabajo de 1788 para Lagrange y le concede una serie de honores adicionales: Senador, Gran Oficial de la Legión de Honor y Conde del Imperio.

 

Lagrange fallece en 1813 y por orden personal de Bonaparte sus restos son depositados con honores imperiales en el Panthéon. Su fecunda carrera de investigación lo posiciona como uno de los matemáticos más influyentes de todos los tiempos y su principal obra “Méchanique Analitique” lo convierte en el principal desarrollador de la mecánica como rama de la Física.

 

Referencias

Aznar, E.R. Joseph-Louis de Lagrange [Artículo en línea] Disponible: https://www.ugr.es/~eaznar/lagrange.htm

 

O’ Connor, J.J. Robertson E.F. Joseph-Louis Lagrange [Artículo en línea] Disponible: https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Lagrange/