В работах по математической астрономии Лаплас изучал движение планет и доказал устойчивость Солнечной системы.
В философии Лаплас был приверженцем детерминизма. Он считал постулатом, что если бы какая-нибудь разумное существо имело возможность узнать положение и скорость всех частиц в мире в некоторый момент, оно бы могло с абсолютной точностью предвидеть ход эволюции Вселенной. Такая гипотетическая существо было позже названная демон Лапласа.
Родился в крестьянской семье в Бомон-ан-Ож, в нормандском департаменте Кальвадос. Учился в школе бенедиктинцев, из которой вышел, убежденным атеистом. Состоятельные соседи помогли способному мальчику поступить в университет города Кан (Нормандия). Посланный им в Турин и напечатанный там мемуар "Sur le calcul intgral aux diffrences infiniment petites et aux diffrences finies" (1766) обратил на себя внимание ученых, и Лаплас был приглашен в Париж. Там он послал Даламберу мемуар об общих принципах механики. Тот сразу оценил юношу и помог устроиться преподавателем математики в Военную академию.
Уладив житейские дела, Лаплас сразу приступил к штурму "главной проблемы небесной механики": исследование устойчивости Солнечной системы. Одновременно он публиковал важные работы по теории определителей, теории вероятностей, математической физике и др.
1773: виртуозно применив математический анализ, Лаплас доказал, что орбиты планет устойчивы, и их среднее расстояние от Солнца не меняется от взаимного влияния (хотя испытывает периодические колебания). Даже Ньютон и Эйлер не были в этом уверены. Правда, позже выяснилось, что Лаплас не принял во внимание приливное трение, замедляющее вращение, и другие важные факторы. За эту работу 24-летний Лаплас был избран членом (адъюнктом) Парижской Академии наук. 1785: Лаплас становится действительным членом Парижской Академии наук. В этом же году, на одном из экзаменов, Лаплас высоко оценивает знания 17-летнего абитуриента Наполеона Бонапарта. Впоследствии их отношения были неизменно теплыми.
В революционные годы Лаплас принял руководящее участие в работах комиссии по введению метрической системы, возглавлял Бюро долгот (так назывался французский Астрономический институт) и читал лекции в Нормальной школе. На всех этапах бурной политической жизни тогдашней Франции Лаплас никогда не вступал в конфликты с властями, которые почти неизменно осыпали его почестями. Простонародное происхождение Лапласа не только оберегло его от репрессий революции, но и позволило занимать высокие должности. Хотя никаких политических принципов у него не было (впрочем, возможно, именно поэтому). 1795: Лаплас читает лекции по теории вероятности в Нормальной школе, куда он был приглашен в качестве профессора математики, вместе с Лагранжем, декретом Национального конвента.
1796: «Изложение системы мира» – популярный очерк результатов, позднее опубликованных в «Небесной механике», без формул и ярко изложенный.
1799: вышли первые два тома главного труда Лапласа – классической «Небесной механики» (кстати, именно Лаплас ввел этот термин). В монографии излагаются движение планет, их формы вращения, приливы. Работа над монографией продолжалась 26 лет: том III вышел в 1802 году, том IV – в 1805-м, том V – в 1823 – 1825 гг Стиль изложения был чрезмерно сжатым, множество выкладок автор заменял словами «легко видеть, что …». Однако глубина анализа и богатство содержания сделали этот труд настольной книгой астрономов 19 века.
В «Небесной механике» Лаплас подвел итоги как собственным исследованиям в этой области, так и трудам своих предшественников, начиная с Ньютона. Он дал всесторонний анализ известных движений тел Солнечной системы на основе закона всемирного тяготения и доказал ее устойчивость в смысле практической неизменности средних расстояний планет от Солнца и незначительности колебаний остальных элементов их орбит.
Вместе с массой специальных результатов, касающихся движений отдельных планет, спутников и комет, фигуры планет, теории приливов и т. д., важное значение имело общий вывод, что опровергал мнение (которое разделял и Ньютон), что поддержка настоящего вида Солнечной системы требует вмешательство каких-то посторонних сверхъестественных сил. В одной из заметок к этой книге Лаплас мимоходом изложил знаменитую гипотезу о происхождении Солнечной системы из газовой туманности, ранее высказанную Кантом.
Наполеон наградил Лапласа титулом графа Империи и всеми мыслимыми орденами и должностями. Он даже попытался его на посту министра внутренних дел, но через 6 недель предпочел признать свою ошибку. Лаплас внес в управление, как выразился позднее Наполеон «дух бесконечно малых», то есть мелочность. Титул графа, данный ему в годы империи, Лаплас сменил вскоре после реставрации Бурбонов на титул маркиза и члена палаты пэров. 1812: грандиозная «Аналитическая теория вероятностей», в которой Лаплас также подытожил все свои и чужие результаты. 1814: «Опыт философии теории вероятностей» (популярное изложение), второе и четвертое издание которого послужили введением ко второму и третьему изданию «Аналитической теории вероятностей». «Опыт философии теории вероятностей» был опубликован в переводе на русский язык в 1908 году, переизданный в 1999 году.
Современники отмечали доброжелательность Лапласа по отношению к молодым ученым, всегдашнюю готовность оказать помощь. Умер Лаплас 5 марта 1827 в своем имении под Парижем, на 78-м году жизни.
В честь ученого названы:
Лаплас был членом шести Академий наук и Королевских обществ, в том числе Петербургской Академии (1802). Его имя внесено в список величайших ученых Франции, помещенный на первом этаже Эйфелевой башни.
Лаплас (Laplace) Пьер Симон – французский астроном, математик и физик, член Парижской АН (с 1785, адъюнкт с 1773). Родился в местечке Бомон в Нормандии. Учился в школе ордена бенедиктинцев, из которой однако вышел, убежденным атеистом. В 1766 г. приехал в Париж, где Ж. Д"Аламбер помог ему получить место профессора Парижской военной школы. В период Директории П. Лаплас принял деятельное участие в реорганизации системы высшего образования во Франции, в создании Нормальной и Политехнической школ. В 1790 г. был назначен председателем Палаты мер и весов, руководил введением в жизнь новой метрической системы мер. С 1795 г. вошел в состав руководства Бюро долгот.
Научное наследие П. Лапласа в основном относится к области небесной механики. Ему принадлежит также разработка некоторых областей математики и математической физики. Фундаментальными являются работы П. Лапласа по дифференциальным уравнениям, в частности по интегрированию методом «каскадов» уравнений с частными производными. Для разработки созданной им математической теории вероятностей П. Лаплас ввел т. н. производящие функции и широко применял преобразование, носящее его имя. Введенные им шаровые функции имеют разнообразное применение. В алгебре П. Лаплас принадлежит важная теорема о представлении определителей суммой произведений дополнительных миноров. Математическая теория вероятностей, в значительной мере созданная Лапласом, явилась основой для изучения всевозможных статистических закономерностей, в особенности в области естествознания. До него первые шаги в этой области были сделаны Б. Паскалем, П. Ферма, Я. Бернулли и др. П. Лаплас привел их выводы в систему, усовершенствовал методы доказательств, сделав их менее громоздкими. Доказал теорему, носящую его имя, развил теорию ошибок и способ наименьших квадратов, позволяющие находить наивероятнейшие значения измеренных величин и степень достоверности этих подсчетов. Классический труд Лапласа «Аналитическая теория вероятностей» издавался трижды при его жизни – в 1812, 1814 и 1820 гг. в качестве введения к последним изданиям была помещена работа «Опыт философии теории вероятностей» (1814), в которой в популярной форме разъясняются основные положения и значение теории вероятностей.
Вместе с А. Лавуазье П. Лаплас в 1779-84 гг. занимался физикой, в частности вопросом о скрытой теплоте плавления тел и работами с созданным ими ледяным калориметром. Для измерения линейного расширения тел они впервые применили зрительную трубу. Изучали горение водорода в кислороде. П. Лаплас деятельно участвовал в борьбе против устаревшей гипотезы о флогистоне. К физике и математике П. Лаплас вернулся еще раз в позднейший период своей жизни. С 1806 он опубликовал ряд работ по теории капиллярности и установил закон, носящий его имя. Эта теория П. Лапласа нашла обширное применение в технике. В 1809 г. Лаплас занялся вопросами акустики. Вывел формулу для скорости распространения звука в воздухе. Его работы в этой области сыграли важную роль в развитии экспериментальной физики. Лапласу принадлежит барометрическая формула для вычисления изменения плотности воздуха с высотой над поверхностью Земли. В том же 1809 г. П. Лаплас выдвинул теорию истечения света, впоследствии, однако, уступившую место волновой теории света О. Френеля, которая казалась Лапласу недостаточно обоснованной.
П. С. Лаплас развил методы небесной механики и завершил почти все то, что не удалось его предшественникам в объяснении движения тел солнечной системы на основе закона всемирного тяготения Ньютона. Ему удалось доказать, что закон всемирного тяготения полностью объясняет движение этих планет, если тщательно представить математическими рядами их взаимные возмущения. Он доказал также, что эти возмущения носят периодический характер. В 1780 г. предложил новый способ вычисления орбит небесных тел. Исследования П. Лапласа доказали устойчивость Солнечной системы в течение очень длительного времени. Далее П. Лаплас пришел к заключению, что кольцо Сатурна не может быть сплошным, т. к. в этом случае оно было бы неустойчиво, и предсказал открытие сильного сжатия Сатурна у полюсов. В 1789 г. Лаплас рассмотрел теорию движения спутников Юпитера под действием взаимных возмущений и притяжения к Солнцу. Он получил полное согласие теории с наблюдениями и установил ряд законов этих движений. Одной из главных заслуг П. Лапласа было открытие причины ускорения в движении Луны. В 1787 г. он показал, что средняя скорость движения Луны зависит от эксцентриситета земной орбиты, а последний меняется под действием притяжения планет. Доказал, что это возмущение не вековое, а долгопериодическое и что впоследствии Луна станет двигаться замедленно. По неравенствам в движении Луны Лаплас определил величину сжатия Земли у полюсов. Ему принадлежит также разработка динамической теории приливов. Небесная механика во многом обязана трудам Лапласа, которые подытожены им в классическом сочинении «Трактат о небесной механике» (5 тт., 1798-1825). Космогоническая гипотеза П. Лапласа имела огромное философское значение. Она изложена им в приложении к его книге «Изложение системы мира» (2 тт., 1796). Еще И. Кант в 1755 в предложенной им гипотезе об образовании небесных тел из туманности представил солнечную систему как результат естественного развития материи. Однако И. Кант ошибочно полагал, что из хаотического движения может возникнуть правильное вращательное движение частиц в одну и ту же сторону. В своей гипотезе Лаплас исходит из того, что уже существует готовая масса (туманность), распространяющаяся за пределы возникшей из нее позднее солнечной системы, и что она уже имеет вращение. В «Диалектике природы» Ф. Энгельс писал: «Сочинение Канта оставалось без непосредственного результата до тех пор, пока, долгие годы спустя, Лаплас и Гершель не развили его содержание и не обосновали его детальнее, подготовив таким образом постепенно признание «небулярной гипотезы». Дальнейшие открытия доставили ей, наконец, победу» (Энгельс Ф., Диалектика природы, 1955, стр. 8). Математическое обоснование гипотезы было дано только в середине 19 в., но вскоре были обнаружены явления, не объяснимые гипотезой. Прогрессивная для своего времени, гипотеза П. Лапласа к началу 20 в. была признана несостоятельной.
По своим философским взглядам П. Лаплас примыкал к французским материалистам. Известен его ответ Наполеону I, что он в своей теории о происхождении солнечной системы не нуждался в гипотезе о существовании Бога. Ограниченность его механического материализма сказалась в том, что он старался применить законы механики и к тем явлениям природы, где действуют другие, более сложные законы. Он пытался механистически объяснить физиологические, а также и социальные явления. Материалистическое мировоззрение П. Лапласа, ярко сказавшееся в его трудах, контрастирует с его политической беспринципностью. При всяком политическом перевороте он переходил на сторону победивших. П. Лаплас был сначала республиканцем, после прихода к власти Наполеона был назначен министром внутренних дел. После этого он был назначен членом сената, его вице-председателем. При Наполеоне получил титул графа, а в 1814 г. подал свой голос за низложение Наполеона. После реставрации Бурбонов получил пэрство и титул маркиза. Умер в Париже.
Список литературы
- Биографический словарь деятелей естествознания и техники. Т. 1. – Москва: Гос. научное изд-во «Большая советская энциклопедия», 1958. – 548 с.
- Нормальная школа [d]
- Бюро долгот
Пьер-Симо́н, маркиз де Лапла́с (фр. Pierre-Simon de Laplace ; 23 марта - 5 марта ) - французский математик , механик , физик и астроном ; известен работами в области небесной механики , дифференциальных уравнений , один из создателей теории вероятностей . Заслуги Лапласа в области чистой и прикладной математики и особенно в астрономии громадны: он усовершенствовал почти все разделы этих наук.
Лаплас состоял членом шести академий наук и королевских обществ, в том числе Петербургской Академии (1802), и членом Французского Географического общества . Его имя внесено в список величайших учёных Франции , помещённый на первом этаже Эйфелевой башни .
Энциклопедичный YouTube
-
1 / 5
Родился в крестьянской семье в Бомон-ан-Ож, в Нормандии . Учился в школе бенедиктинцев, из которой вышел, однако, убеждённым атеистом. Состоятельные соседи помогли способному мальчику поступить в университет города Кан (Нормандия) .
Он далеко продвинул линейную алгебру; в частности, Лаплас дал разложение определителя по минорам .
Лаплас расширил и систематизировал математический фундамент теории вероятностей , ввёл производящие функции. Первая книга «Аналитической теории вероятностей» посвящена математическим основам; собственно теория вероятностей начинается во второй книге, в применении к дискретным случайным величинам. Там же - доказательство предельных теорем Муавра-Лапласа и приложения к математической обработке наблюдений, статистике народонаселения и «нравственным наукам».
Астрономия
Лаплас доказал устойчивость солнечной системы , состоящую в том, что благодаря движению планет в одну сторону, малым эксцентриситетам и малым взаимным наклонам их орбит, должна существовать неизменяемость средних расстояний планет от Солнца, а колебания прочих элементов орбит должны быть заключены в весьма тесные пределы.
Лаплас предложил первую математически обоснованную космогоническую гипотезу образования всех тел Солнечной системы, называемую его именем: гипотеза Лапласа . Он также первый высказал предположение, что некоторые наблюдаемые на небе туманности на самом деле - галактики, подобные нашему Млечному Пути .
До открытий Лапласа немало учёных пытались объяснить отклонения теории от наблюдений движением эфира, конечной скоростью тяготения и иными не-ньютоновскими факторами; Лаплас надолго похоронил подобные попытки. Он, как ранее Клеро , провозгласил: в небесной механике нет иных сил, кроме ньютоновских, и аргументированно обосновал этот тезис.
Лаплас открыл, что ускорение в движении Луны, приводившее в недоумение всех астрономов (вековое неравенство ), тоже является периодическим изменением эксцентриситета лунной орбиты, и возникает оно под влиянием притяжения крупных планет. Рассчитанное им смещение Луны под влиянием этих факторов хорошо соответствовало наблюдениям.
По неравенствам в движении Луны Лаплас уточнил сжатие земного сфероида. Вообще исследования, произведенные Лапласом в движении нашего спутника, дали возможность составить более точные таблицы Луны, что, в свою очередь, способствовало решению навигационной проблемы определении долготы на море.
Лаплас первый построил точную теорию движения галилеевых спутников Юпитера, орбиты которых из-за взаимовлияния постоянно отклоняются от кеплеровских . Он также обнаружил связь между параметрами их орбит, выражаемую двумя законами, получившими название «законов Лапласа».
Вычислив условия равновесия кольца Сатурна , Лаплас доказал, что они возможны лишь при быстром вращении планеты около оси, и это действительно было доказано потом наблюдениями Уильяма Гершеля .
Фактически предсказал черные дыры:
Физика
Философские взгляды
Широко известен диалог Лапласа с Наполеоном:
Г-н Араго ручался мне, что Лаплас, которого незадолго до смерти предупредили, что эту историю собираются опубликовать в биографическом собрании, попросил его потребовать от издателя удалить её. Было необходимо или объяснить, или убрать её, а второй путь был самым простым. Но, к сожалению, её не убрали и не объяснили.
Лаплас был приверженцем абсолютного детерминизма . Он постулировал, что если бы какое-нибудь разумное существо смогло всех частиц в мире в некий момент, оно могло бы совершенно точно предсказать все мировые события. Такое гипотетическое существо впоследствии было названо демоном Лапласа .
Лаплас являлся одним из выдающихся деятелей французского масонства . Он был почётным
