장빅토르 퐁슬레 (Jean-Victor Poncelet)
장빅토르 퐁슬레(프랑스어: Jean-Victor Poncelet, 프랑스어 발음: [ʒɑ̃ viktɔʁ pɔ̃slɛ]; 1788년 7월 1일 ~ 1867년 12월 22일)는 에콜 폴리테크니크의 사령관을 지낸 것으로 가장 잘 알려진 프랑스의 공학자이자 수학자이다. 그는 사영기하학의 부흥자로 여겨지며, 그의 저서 《도형의 사영적 성질에 관한 논문》(Traité des propriétés projectives des figures)은 17세기 제라르 데자르그(Gérard Desargues)의 연구 이후 이 주제에 관한 최초의 결정적인 텍스트로 간주된다. 그는 나중에 이에 대한 서문인 《해석학과 기하학의 응용》(Applications d'analyse et de géométrie)을 저술했다.
수학자로서 그의 가장 주목할 만한 업적은 사영기하학 분야에 있었으나, 샤를 쥘리앙 브리앙숑(Charles Julien Brianchon)과의 초기 협업은 포이어바흐 정리에 중요한 기여를 했다. 그는 또한 사영조화켤레에 관한 발견을 하였으며, 이를 원뿔곡선과 연관된 극점 및 극선과 관련시켰다. 그는 평행선이 무한대 점에서 만난다는 개념을 발전시켰고 평면의 모든 원 위에 있는 무한대의 원점을 정의했다. 이러한 발견들은 쌍대성의 원리와 연속성의 원리로 이어졌으며 복소수의 발전에도 기여했다.
군사 공학자로서 그는 1812년 나폴레옹의 러시아 제국 원정에 참전했으며, 이 원정에서 포로가 되어 1814년까지 감금되었다. 나중에 그는 고향 메스의 응용학교에서 역학 교수로 재직했으며, 이 시기에 유명한 저서인 《공업 역학 입문》(Introduction à la mécanique industrielle)을 출판하고 터빈과 물레방아의 설응을 개선했다. 응용역학 교수로 재직하는 동안 그는 또한 코리올리(Coriolis)와는 독립적으로 역학에서 '일'의 사용과 일-에너지 정리를 개척했으며, "기계적 일"이라는 용어를 만들어냈다. 1837년에는 파리 대학교(소르본)에 그를 위해 특별히 종신 '물리 및 실험 역학 강좌'('Chaire de mécanique physique et expérimentale')가 신설되었다. 1848년에는 모교인 에콜 폴리테크니크의 사령관이 되었다. 에펠탑 1층 주변에 전시되어 있는 주목할 만한 프랑스 공학자 및 과학자 명단에 그의 이름이 올라 있는 것으로 명예를 기리고 있다.
전기
### 출생, 교육 및 포로 생활 (1788년~1814년)
퐁슬레는 1788년 7월 1일 프랑스 메스에서 메스 의회의 변호사이자 부유한 지주인 클로드 퐁슬레(Claude Poncelet)의 사생아로 태어났으며, 후에 적자로 인정받았다. 그의 어머니 안마리 페랭(Anne-Marie Perrein)은 좀 더 평범한 출신이었다. 어린 나이에 그는 생아볼드의 올리에 가족과 함께 살도록 보내졌다. 그는 중등 교육을 위해 고향 메스로 돌아와 리세 파베르(Lycée Fabert)에 다녔다. 그 후 그는 1808년부터 1810년까지 파리의 명문 학교인 에콜 폴리테크니크에 다녔으나, 건강 악화로 인해 3학년 때 학업이 뒤처졌다. 졸업 후 그는 군사 공학단에 입대했다. 이 시기에 고향의 응용학교에 다녔으며, 졸업한 해에 프랑스 육군 중위 계급을 달성했다.
퐁슬레는 1812년 나폴레옹의 러시아 침공에 참전했다. 그의 전기 작가 디디옹(Didion)에 따르면 그는 크라스노이 전투에서 미셸 네(Michel Ney) 원수의 군대에서 차단되어 러시아군에게 항복할 수밖에 없었던 그룹의 일원이었다고 기록했지만, 다른 소스에서는 그가 죽은 것으로 방치되었다고 전한다. 포로로 잡힌 후 그는 미하일 안드레예비치 밀로라도비치(Mikhail Andreyevich Miloradovich) 장군의 신문을 받았으나, 어떠한 정보도 누설하지 않았다. 러시아인들은 그를 전쟁 포로로 잡아 사라도프에 감금했다. 감금 기간인 1813년~1814년에 그는 사영기하학의 기초와 몇 가지 새로운 결과를 개괄한 그의 가장 주목할 만한 저서 《도형의 사영적 성질에 관한 논문》을 집필했다. 그러나 퐁슬레는 1814년 석방된 후에야 이를 출판할 수 있었다.
### 석방과 이후의 활동 (1822년~1848년)
석방된 지 다음 해인 1815년, 퐁슬레는 고향 메스에서 군사 공학자로 고용되었다. 이 직책에 있던 1822년, 그는 《도형의 사영적 성질에 관한 논문》을 출판했다. 가스파르 몽주(Gaspard Monge)가 이전에 이 주제에 관한 몇 가지 작은 저작을 쓴 적은 있지만, 이는 데자르그 이후 사영기하학을 다룬 최초의 주요 저작이었다. 이 책은 현대 사영기하학의 창립 저작으로 간주된다. 조제프 디아즈 제르곤(Joseph Diaz Gergonne)도 1810년부터 거의 동시에 이 기하학 분야에 관해 저술했다. 퐁슬레는 《제르곤 연보》(공식 명칭: 《순수 및 응용 수학 연보》(Annales de mathématiques pures et appliquées))에 이 주제에 관한 여러 논문을 발표했다. 그러나 퐁슬레와 제르곤은 결국 쌍대성의 원리를 두고 치열한 우선권 분쟁을 벌이게 되었다.
1825년 그는 메스의 응용학교 역학 교수가 되었고, 이 직위는 1835년까지 유지했다. 이 학교에 재직하는 동안 그는 프랑스 남부의 프로방스 제분의 역학에서 연구를 도출하여 터빈과 물레방아의 설응을 개선했다. 그가 설계한 터빈은 1838년이 되어서야 제작되었지만, 그는 그보다 12년 전에 그러한 설계를 구상했다. 1835년 그는 응용학교를 떠났고, 1837년 12월 루이 자크 테나르(Louis Jacques Thénard)의 지원으로 그를 위해 '물리 및 실험 역학 강좌'가 특별히 신설된 소르본(파리 대학교)의 종신 교수가 되었다.
### 에콜 폴리테크니크 사령관 (1848년~1867년)
1848년 퐁슬레는 모교인 에콜 폴리테크니크의 사령관이 되었다. 그는 은퇴한 1850년까지 그 직위를 유지했다.
이 시기에 그는 이전 저서인 《도형의 사영적 성질에 관한 논문》의 입문서 역할을 하는 《해석학과 기하학의 응용》을 집필했다. 이 책은 1862년과 1864년에 두 권으로 출판되었다. 그는 1865년 미국 예술 과학 아카데미의 외국인 명예 회원으로 선출되었다.
기여
### 퐁슬레-슈타이너 정리
퐁슬레는 1822년에 다음 정리를 발견했다: 단 하나의 원과 그 중심이 주어지면, 유클리드 컴퍼스와 자 작도법은 자만 사용하여 수행할 수 있다. 스위스의 수학자 야코프 슈타이너(Jakob Steiner)가 1833년에 이 정리를 증명하면서 이 정리에 이름이 붙여지게 되었다. 이 정리가 가능하다고 명시하는 작도들은 슈타이너 작도로 알려져 있다.
### 퐁슬레의 포리즘
기하학에서 퐁슬레의 포리즘(때로는 퐁슬레의 폐쇄 정리로 지칭됨)은 한 다각형이 하나의 원뿔곡선에 내접하고 다른 원뿔곡선에 외접할 때마다, 그 다각형은 동일한 두 원뿔곡선에 내접하고 외접하는 무한한 다각형 가족의 일부가 되어야 함을 명시한다.
주요 저서 목록
(1822) 《도형의 사영적 성질에 관한 논문》(Traité des propriétés projectives des figures)
- (1826) 《기계에 응용되는 역학 강좌》(Cours de mécanique appliqué aux machines)
- 《아래에서 움직이는 곡선 날개의 수차에 관한 회고록》(Mémoire sur les roues hydrauliques a aubes courbes, mues par-dessous)(프랑스어). 메스: 뵈브 틸, 1827년.
- (1829) 《공업 역학 입문》(Introduction à la mécanique industrielle)
- 《물리 또는 실험 공업 역학 논문》(Traité de mécanique industrielle physique ou expérimentale)(프랑스어). 제1권. 브뤼허: 스키벨, 1844년.
- 《물리 또는 실험 공업 역학 논문》(Traité de mécanique industrielle physique ou expérimentale)(프랑스어). 제2권. 브뤼허: 스키벨, 1844년.
- 《물리 أو 실험 공업 역학 논문》(Traité de mécanique industrielle physique ou expérimentale)(프랑스어). 제3권. 브뤼허: 스키벨, 1844년.
- (1862/64) 《해석학과 기하학의 응용》(Applications d'analyse et de géométrie)
- 《기계에 응용되는 역학 강좌》(Cours de mécanique appliqué aux machines)(프랑ส어). 제1권. 파리: 고티에빌라르, 1874년.
- 《기계에 응용되는 역학 강좌》(Cours de mécanique appliqué aux machines)(프랑스어). 제2권. 파리: 고티에빌라르, 1876년.
