MIAKA 188 YA KIFO YENYE CHANGAMOTO ZA MAISHA NA MATUNDA YAKE YA HISABATI

NA KIZITO MPANGALA

MACHI 21 ilikuwa ni kumbukumbu ya siku ya kuzaliwa gwiji la hisabati, Joseph Fourier, kutoa nchini Ufaransa. Imetimia miaka 250 tangu alipozaliwa mwaka 1760 kijiiini Auxere nchini Ufaransa. Yeye ni mmojawapo kati ya wanahisabati mashuhuri duniani.

Katika kazi zake mbalimbali, aliwahi kuandika maneno haya: "hakuna lugha ambayo ni bora sana au nzuri sana kushinda lugha zingine, vile vile hakuna lugha iliyo ngumu sana au rahisi sana kushinda lugha zingine, uchambuzi wa nadharia za hisabati ni mzito sana kama ilivyo asili yake."

Kazi zake nyingi bado ni msaada mkubwa kwa wataalamu mbalimbali hasa katika Sayansi na Teknolojia. Ni akili ya kawaida tu kama ilivyo kwangu na kwako msomaji, tunaweza kuwa na umahiri katika uga (field) tuupendao kila mmoja wetu kwa juhudi na maarifa. 

Joseph Fourier alipata changamoto mbalimbali tangu akiwa mdogo. Changamoto iliyompa upweke zaidi ni kuondokewa na wazazi wote wawili wakati akiwa bado mdogo, hivyo hakujua mustakali wa maisha yake. 

Katika mchakato wa kusaidia watoto yatima nchini Ufaransa, alichukuliwa na Abate wa shirika la Watawa wa Benediktini nchini Ufaransa na alipekwa shuleni. Akiwa yatima utawani hapo alijituma katika taaluma kwa kadiri alivyoweza. 

Alilazimika kujisomea hata usiku wakati wenzake wakiwa wamelala. Wakati huo teknolojia ya umeme haikuwa ya kuridhisha, kwa hiyo, alikuwa akiwasha mishumaa ili apate mwanga wa kutosha. Alikokotoa maswali mengi ya kivititendo katika hisabati (Practical Mathematics Problems).

Baada ya masomo akiwa na miaka 18 aliheshimiwa kama Profesa na kuanza kufundisha katika shule iliyokuwepo kijijini mwao, Auxere. Changamoto ya pili ni ile aliyoipata wakati wa mapinduzi ya Ufaransa. Fourier alifahamika sana kuwa na kiburi na ubishi hasa zilipokuwa zikitolewa amri mbalimbali za kijeshi wakati huo. 

Kutokana na hilo, aliswekwa gerezani mwaka 1794 lakini alitolewa mwaka huo huo. Baada ya kutoka gerezani kiu yake ya hisabati haikukata. Hapo aliteuliwa kuwa mwalimu wa hisabati katika shule moja iliyokuwa ikijishughulisha na taaluma ya uhandisi.

Mwaka 1798 alichukuliwa na Napolean Bonapatre na kumpleka nchini Misri, huko Napolean Bonapatre alianzisha taasisi ya kitaaluma na akamuamuru Fourier kuwa katibu mkuu taasisini hapo. 

Huko aliunda silaha nyingi ma kuwapa askari wa Ufaransa walipopambana na askari wa Uingereza na alirudi huko Ufaransa baada ya askari wa Uingereza kukubali kushindwa. 

Aliporudi aliteuliwa kuwa Mkuu wa Mkoa wa Aséne. Licha ya kuwepo kwa changamoto za kiusalama wakati huo nchini Ufaransa, Joseph  Fourier aliandika machapisho kadhaa ya hisabati.

Kazi mojawapo ya Joseph Fourier ambayo wanasayansi wanafaidika nayo ni sheria yake ya kusambaa kwa joto katika eneo fulani ambayo iniasema kwamba: "joto husambaa katika matirio kwa uwiano wa tofauti ya joto kati ua eneo lenye joto jingi na lile lenye joto kidogo (ubaridi) pamoja na uso-eneo wa ambapo joto husambaa." 

Sheria hii ambayo aliidadavua kwa milinganyo ya hisabati, inawasaidia wanasayansi kutabiri kiwango cha mtiririko wa joto katika eneo fulani kwa wakati ujao. Utofauti wa matirio katika kusambaa kwa joto ni mkubwa mno. Kwa mfano, shaba na chuma hushika joto haraka na kadiri muda unavyosonga ndivyo joto huwa na nguvu zaidi. Lakini hewa ni dhaifu sana kushika joto. 

Kama hewa ingekuwa na tabia kama ya chuma au ya shaba ya kushika joto haraka basi mimi na wewe msomaji tusingekuwepo kwa sababu miili yetu ingeathirika kwa kiwango kikubwa sana na joto. Ingawa hata sasa tunaweza kuhisi joto lakini hatuwezi kulishika! Hivyo hewa ina manufaa kwetu.

Pia, ipo milinganyo ambayo Joseph Fourier aliisanifu kwa umakini inayosaidia katika taaluma ya mtiririko wa viowevu (fluids) vingi, taaluma hiyo ni umekenika wa Viowevu (Fluid Mechanics) kama vile mtiririko wa damu kwenye miili yetu na kadhalika. 

Vile vile husaidia katika nadharia ya Ufyonzwaji wa vimiminika (Diffusion Theory) kama vile maji yanavyofonzwa kwenye miamba inayoruhusu maji kirahisi.

Leo hii katika teknolojia ya kitabibu (Medical Technology) ipo mashine ya mionzi kwa ajili ya kutazama ndani ya mwili wa binadamu. Wataalamu wa tiba ya mionzi hutumia uvumbuzi wa uliofanywa na Joseph Fourier ambao hujulikaba kama "Fourier's Transform." 

Hapo huingizwa na taaluma ya mionzi ya X (X-rays) ambapo mwilini mwa mgonjwa mionzi hii huingizwa kwa vizidishio vingi ili kuongeza ufanisi kwa sababu ipo mionzi inayopenya vema na mingine hufa, hasa ile inayogusa mifupa kwa sababu mifupa huzuia kupenya kwa mionzi kiasi fulani. 

Kwa msaada wa mlolongo wa Fourier (Fourier’s Series), inawezekana kupata vipimo kwa mawanda mawili (2-D) yaani '2-Dimension' kwa Kimombo. Katika vipimo hivyo ndipo taswira ya ndani ya mwili wa binadamu (Internal Anatomical Image) huonekana vema. Haya hufanyika kwa kasi ambapo mashine yenyewe imeshasetiwa hivyo dakitari hiyo pata urahisi wa kutekeleza matumizi yake.

Fourier anatambuliwa kuwa mtaalamu wa kwanza kujadili “Greenhouse Effect” kwa njia ya hisabati katika milinganyo yake kuhusu joto. Alifikiria kwamba sayari yoyote iliyopo mbali na jua inatakiwa kuwa na ubaridi yaani joto lisiwe jingi. 

Hivyo, alijadili mnururisho wa jua au mionzi ya jua (Solar Radiation) ambapo mionzi hiyo inaweza kuakisiwa tena angani, ndipo "greenhouse effect" ilipoanzia. 

Wanasayansi sasa wanashughulika zaidi na tatizo la uwingi wa gesi za “Greenhouse” (Chlorofluorocarbons) ambapo uchambuzi wa kihisabati huonyesha kwamba: kadiri ya gesi chafu zinavyozidi ndivyo joto liongezekavyo.

Fourier ametufaidisha mengi ingawa pengine alifanya yale bila kujua kwamba yatakuja kuwa na umuhimu mkubwa katika mausha yetu. Hivyo basi, wazazi na walezi msiwakatishe watoto tamaa wanapoonyesha morali ya taaluma fulani au kipawa fulani. Ni kwa juhudi na maarifa tutasonga mbele zaidi.

0692 555 874