
JOSEPH LOUIS LAGRANGE (Bild 1) entstammte einer französisch-italienischen
Familie und wurde am 15. Januar 1736 in Turin geboren. Sein Vater war
ein an sich begüterter Kriegsschatzmeister, der jedoch durch gewagte
Spekulationen sein Vermögen verlor. Dies hatte zur Folge, dass der
Sohn nicht wie andere Familienmitglieder die Offizierslaufbahn einschlagen
konnte und durch zivile Studien an der Turiner Universität einen
angemessenen Beruf (etwa den eines Juristen) erlernen sollte.
Zunächst interessierte sich der junge LAGRANGE stärker für
Latein und literarische Probleme und weniger für Mathematik. Da jedoch
sein Vater für ihn eine Anstellung an der Turiner Artillerieschule
vorgesehen hatte, wandte sich LAGRANGE zunehmend mathematisch-naturwissenschaftlichen
Problemen zu. Sein Interesse dafür wurde geweckt, als er eine Arbeit
des englischen Astronomen EDMUND HALLEY (1656 bis 1742) über die
Anwendung der Algebra in der Optik las. Später studierte er die Schriften
von JOHANN und JAKOB BERNOULLI sowie die Werke und den Schriftwechsel
von NEWTON, LEIBNIZ und EULER.
Bereits mit 16 Jahren begann JOSEPH LOUIS LAGRANGE als Mathematiklehrer
an der Turiner Artillerieschule zu arbeiten und wurde als Neunzehnjähriger
im Jahre 1755 zum Professor ernannt. Mit 23 Jahren veröffentlichte
er seine erste wissenschaftliche Arbeit zu Minima und Maxima. Diese wiederum
führte LAGRANGE zur Beschäftigung mit Problemen der Variationsrechnung
– konkret zum Aufsuchen von Funktionen, für die bestimmte Integrale
einen größten bzw. kleinsten Wert annehmen. Er versuchte, die
Variationsrechnung allein mit analytischen Mitteln zu begründen und
korrespondierte darüber mit LEONHARD EULER (1707 bis 1783). EULER,
der sich ebenfalls (allerdings stärker aus geometrischer Sicht) mit
der Variationsrechnung befasst hatte, würdigte die Leistungen LAGRANGES
sehr und setzte sich dafür, dass dieser 1757 korrespondierendes Mitglied
der Berliner Akademie wurde.
Obwohl LAGRANGE im Jahre 1958 in Turin eine private Gelehrtengesellschaft
gegründet hatte, bot ihm seine Heimatstadt wenig Möglichkeiten
des wissenschaftlichen Gedankenaustauschs, sodass er dieser zu entfliehen
versuchte. Ein geplanter London-Aufenthalt scheiterte aus gesundheitlichen
Gründen, doch auf dem Wege dorthin lernte LAGRANGE in Paris bedeutende
Wissenschaftler jener Zeit, wie etwa JEAN BAPTISTE D'ALEMBERT (1717 bis
1783), persönlich kennen.
Eine Wende in LAGRANGES Leben trat im Jahre 1766 durch seine Berufung
als Nachfolger EULERS an die Berliner Akademie ein.
Zwanzig Jahre wirkte JOSEPH LOUIS LAGRANGE (s. auch Bild 2) als Direktor
der mathematisch-physikalischen Klasse der Berliner Akademie, und es war
zugleich seine wissenschaftlich fruchtbarste Periode. Allerdings hielt
sich LAGRANGE, zum Leidwesen FRIEDRICH II., sehr im Hintergrund und beteiligte
sich wenig am gesellschaftlichen Leben. Eine Ursache dafür ist unter
anderem im schlechten Gesundheitszustand LAGRANGEs zu sehen, der das raue
Berliner Klima nicht vertrug und teilweise an Depressionen litt.
Nach dem Tode FRIEDRICH II. im Jahre 1786 übersiedelte LAGRANGE nach
Paris und wurde ein Jahr später an die Pariser Akademie der Wissenschaften berufen,
deren korrespondierendes Mitglied er seit 1772 war.
Noch in seiner Berliner Zeit hatte LAGRANGE sein wohl bedeutendestes
Werk, die "Mécanique analytique" (Analytische Mechanik)
vollendet. Allerdings gestaltete sich die Drucklegung schwierig, und erst
durch Fürsprache von ADRIEN MARIE LEGENDRE (1752 bis 1833) wurde
ein Verlag gefunden, sodass 1788 der erste Band erscheinen konnte. Schon
bald wurde die große Bedeutung der "Mécanique analytique"
für die weitere Entwicklung der Mathematik und Mechanik erkannt.
Ausgehend von den Erkenntnissen NEWTONS hatte LAGRANGE die Mechanik rein
analytisch aufgebaut und war zu allgemeinen Formeln für die Bewegung
eines beliebigen Systems von Körpern gelangt, die man heute als lagrangesche
Bewegungsgleichungen bezeichnet.
Der französischen Revolution stand LAGRANGE zunächst skeptisch
gegenüber. Später arbeitete er in der von der Reolutionsregierung
eingesetzten Kommission für die Reform der Maße und Gewichte
zur Einführung des metrischen Systems
mit. 1795 wurde er Professor an der École Normale
und 1797 an der École Polytechnique.
Im gleichen Jahr erschien seine "Théorie des fonctions analytiques"
(Theorie der analytischen Funktionen). Hierin wurde die Infinitesimalrechnung
erstmals in einer geschlossen Form dargestellt, und man findet noch heute
bedeutsame Erkenntnisse wie etwa den Mittelwertsatz,
das lagrangesche Restglied oder die
euler-langrangesche Multiplikatorenmethode. In einem 1801 herausgegebenen
zweiten Teil behandelt LAGRANGE gewöhnliche und partielle Differenzialgleichungen und beschäftigt
sich mit Problemen der Differenzialgeometrie.
Auch auf dem Gebiet der Zahlentheorie
war LAGRANGE tätig. So bewies er, dass jede ganze Zahl als Summe
von höchstens vier Quadraten darstellbar ist. Auch konnte er nachweisen,
dass die von FERMAT im Jahre 1657 aufgestellte Gleichung
(mit D als positiver nichtquadratischer ganzer Zahl) stets im Bereich
der ganzen Zahlen lösbar ist.
Einen Schwerpunkt der wissenschaftlichen
Arbeit LAGRANGES stellten seine astronomischen Forschungen dar. Allein
zur Himmelsmechanik hat
er mehr als 30 Arbeiten geschrieben. So untersuchte er die Libration
des Mondes, die Bewegung der Jupitermonde, verfasste Studien zur
Theorie der Venusdurchgänge und zur Bestimmung von Kometenbahnen.
Hervorzuheben ist sein 1772 erschienener Aufsatz zum sogenannten Dreikörperproblem.
Hierin erläuterte er, dass auch drei Körper, wenn sie bestimmte
Positionen und Entfernungen zueinander einnehmen, ein stabiles System
bilden können (ein Sonderfall ist in den "Trojanern" zu
sehen, die dem Jupiter um jeweils
vorauseilen bzw. hinterlaufen).
JOSEPH LOUIS LAGRANGE verstarb
am 10. April 1813, nachdem seine Schaffenskraft im letzten Lebensjahrzehnt
sehr nachgelassen hatte, und wurde im Pariser Pantheon beigesetzt.