Пьер Симон Лаплас
История исследования космоса > Великие астрономы > Пьер Симон Лаплас
Биография Пьера Симона Лапласа (1749-1827 гг.)
Краткая биография:
Имя: Пьер Симон Лаплас
Дата рождения: 23 марта 1749 г.
Дата смерти: 5 марта 1827 г.
Образование: Университет Кан Нижняя Нормандия
Место рождения: Бомон-ан-Ож, Кальвадос
Место смерти: Париж
Пьер Симон Лаплас – французский астроном: биография с фото, открытия, небесная механика, движение спутников Юпитера, рождение Солнечной системы из туманности.
Пьер Симон Лаплас – физик, математик и астроном, член Парижской Академии Наук, родился 28 марта 1749 года в семье крестьянина во французском Бомон-ан-Ож (Нормандия). Учился он в школе ордена монахов-бенедиктинцев, но еще в молодости Лаплас занял позиции убежденного атеизма. Был в военном учебном заведении в Бомон-ан-Ож учителем математики.
Лаплас переезжает в Париж в 1766 году. Там он опубликовал известные математические работы в знаменитых “Туринских записках”, которые были основаны Лагранжем. С 1771 года Лаплас стал профессором парижской Военной школы. После революции во Франции ученый стал одним из организаторов Высшей нормальной школы и Политехнической школы.
В 1790 году Лаплас становится председателем Палаты мер и весов, где он занимался внедрением новой метрической системы. С 1795 года ученый – руководитель Бюро долгот. В период революции во Франции он симпатизировал республиканцам. После того, как к власти пришел Наполеон Бонапарт, Лаплас занимал пост министра внутренних дел и получил титул графа.
В эпоху реставрации Бурбонов он получает пэрство и титул маркиза.
Обратите внимание
Основные теоретические работы Лапласа посвящены проблемам небесной механики. Термин этот был впервые, как раз, употреблен Лапласом в названии грандиозного труда из пяти томов — “Трактат о небесной механике”.
В этой научной области ученый довел до значительной степени совершенства осуществление различных идей и методов Ньютона, изложенных им в “Математических началах натуральной философии”. Используя методы аналитической механики, созданной Эйлером и Лагранжем, он рассмотрел много важных проблем из теории движения небесных тел, а также фигур их равновесия.
Лаплас показывал, что закон всемирного тяготения исчерпывающе объясняет и движение тел в Солнечной системе, он представил возмущения математическими рядами и успешно доказал периодичность возмущений. Лаплас показал, что кажущиеся отклонения в траектории движения Юпитера и Сатурна от закона всемирного тяготения представляют одно из самых удивительных его доказательств.
В 1789 году Лаплас объяснил на основе теории возмущений и особенности движения спутников Юпитера. Несомненной заслугой ученого было исследование причин ускорения движения спутника Земли.
Он доказал, что скорость геоцентрической траектории движения Луны напрямую зависит от эксцентриситета орбиты Земли. Последний меняется под воздействием планетарных возмущений. Это возмущение имеет довольно периодический характер.
Этот период большой, так что через определенный промежуток времени спутник Земли начнет двигаться медленнее. Лаплас, проанализировав особенности движения, которые зависят также от сжатия нашей планеты, определил величину сжатия и обозначил ее в 1/305. Этот показатель близок действительному значению.
Очень важным представляется приведенное ученым доказательство устойчивости всей Солнечной системы. Важнейшее место в истории космогонических представлений занимает известная гипотеза Лапласа о том, как из вращающейся газовой туманности возникла Солнечная система.
Эти идеи были высказаны ученым в труде «Изложение системы мира” (1796 год). Гипотеза эта получила название небулярной. Высокую оценку этому исследованию, представляющему собой усовершенствование гипотезы Канта, дал Энгельс.
Важно
Он отметил, что сочинение Канта было без непосредственного результата, пока Лаплас и Гершель не развили его идеи и не обосновали их детально, подготовив тем самым постепенное признание “небулярной гипотезы”.
Лапласу принадлежит ряд важных работ по математике и математической физике. В основном, это труды по теории дифференциальных уравнений. Например, он вывел уравнение, названное его именем, в частных производных. Это имеет большое значение для теорий потенциала, электростатики и гидродинамики.
Лаплас внес вклад в развитие важной теории вероятностей, а также теории ошибок и метода наименьших квадратов. Он создал и теорию шаровых функций. Лаплас предложил формулу зависимости показателей плотности воздуха от высоты над земной поверхностью (так называемая барометрическая формула).
В настоящее время она применяется в самых разных исследованиях земной атмосферы и атмосфер других планет.
По своим философским воззрениям Лаплас был склонен к материализму. Известен его интересный ответ Наполеону на вопрос: почему в “Трактате о небесной механике” вовсе не упоминается бог. Ответ ученого был таков: “Я не нуждался в этой гипотезе”.
Но материализм Лапласа был довольно ограниченным, механистическим. Он считал, что все природные явления возможно объяснить и предсказать, только исходя из законов механики.
В небесной же механике Лаплас видел только некую образцовую форму научного познания.
(2
Биография Пьера Симона Лапласа
Пьер-Симон Лаплас — выдающийся французский математик, физик и астроном, который усовершенствовал практически каждый раздел данных наук. Главное достижение ученого – это предложенная небулярная гипотеза, в которой говорится, что Солнечная система образована из большого количества вращающегося газа.
Семья и образование
Родился будущий ученый на севере Франции в небольшом городке Бомон-ан-Ож (департамент Кальвадос, Нормандия) 23 марта 1749 года. В дальнейшем Пьер хоть и получил титулы графа и маркиза он продолжал стыдиться своего незнатного происхождения, поэтому о его юношеских годах практически ничего не известно.
Семья крестьян отличалась средним достатком, но влиятельный сосед помог смышленому мальчику получить образование и отправил учиться в школу бенедиктинцев, а по ее окончании поступить в университет города Кан. По окончании школы Лаплас стал убежденным приверженцев атеизма.
Школу он закончил с отличием и предложением остаться в городской военной школе в качестве преподавателя математики. В 17 лет Лаплас пишет свою первую научную работу, связанную с теорией азартных игр. В дальнейшем метод, примененный при расчетах, стал одним из самых распространенных в статистике.
Совет
Уровень знаний и возможностей в небольшом городке не устраивал парня, поэтому при первой же возможности в 1766 году он переехал в Париж, где на протяжении первых трех лет усиленно занимался математикой и издавал свои работы. Через 5 лет проживания в столице друзья помогли ему получить должность профессора в Военной школе.
В 1778 году женился на Шарлотте де Курти, которая родила ему двоих детей.
Карьера
В 1773 году становится адъюнктом Парижской Академии наук за исследование устойчивости орбит планет. С 1785 года – действующий член АН. Через 5 лет после получения членства в академии, Лаплас был избран Председателем Палаты мер и весов, которому поручили ввести в стране новую систему мер.
После прихода к власти якобинцев в 1793 году, Академию наук упразднили, а Лапласа уволили с должности, занимаемой в Комиссии по мерам и весам. Через год были созданы Высшая нормальная и Политехническая школы, где ученый стал профессором. Вместо АН создали Национальный институт наук и искусств, куда в качестве члена и главы Бюро долгот пригласили и Пьера.
Новый правитель Франции Наполеон уже на второй день после революции назачил Лапласа министром внутренних дел. Позднее он был переведен в члены сената. В 1803 году ученый становится вице-президентом сената, а в дальнейшем канцлером.
Основные научные достижения
Лаплас П.С. Изложение системы мира
Первые научные достижения Лаплас сделал в соавторстве с Лавуазье. Их общая работа стала основанием для развития новой науки под названием термохимия. На основе своих исследований ученые доказали, что количество тепла, которое используется для разложения какого-либо соединения, равно количеству тепла, выделяемого при образовании такого соединения.
Лаплас – достаточно разноплановый ученый. Но, большинство его фундаментальных открытий сделано в трех направлениях – математика, физика и астрономия.
Основные его достижения в математике:
- Фундаментальные разработки в области дифференциальных уравнений;
- Введение в науку шаровых функций;
- Разработал методы математической физики;
- Значительно расширил фундамент линейной алгебры теоремой о представлении определителей суммой произведений дополнительных миноров, теории вероятности — ввел производящие функции;
- Развил теорию ошибок и приближений методом наименьших квадратов.
Не менее выдающихся успехов Лаплас добился и в физике:
Но, наибольшее количество исследований ученого относится к небесной механике. Главный труд всей его жизни носит аналогичное название – «Небесная механика». В своих работах Лаплас доказал устойчивость Солнечной системы, которая ранее опровергалась.
В 1780 году предлагает совершенно новаторский способ вычисления орбит небесных тел. Еще одно важное достижение ученого – в 1787 году он показал, что средняя скорость Луны зависит от эксцентриситета земной орбиты, изменяемого под действием притяжения планет. На основе последней теории ученый определил величину сжатия Земли у полюсов. Также он разработал и динамическую теорию приливов.
Награды
В 1804 году Лапласа наградили орденом Почетного легиона. После возвращения монархии, король пожаловал ему титул маркиза и графство. В 1817 году стал членом воссозданной Французской академии наук, входя в состав так называемых «сорока бессмертных».
Памятник Лапласу в Бомон-ан-Ож
Умер Пьер Лаплас в возрасте 78 лет после непродолжительной болезни 5 марта 1827 года в Париже.
Краткая биография Пьера Лапласа
>> Все биографии >> Ученые из Франции
Лаплас Пьер Симон (1749—1827), французский математик, физик и астроном.
Родился 23 марта 1749 г. в городе Бомон-ан-Ож (провинция Нормандия). Учился в школе монашеского ордена бенедиктинцев. В совершенстве изучил древние языки, литературу и искусство, математику и астрономию.
В 1771 г. по рекомендации Ж. Л. Д’Аламбера стал профессором Военной школы в Париже. В 1790 г. был назначен председателем Палаты мер и весов.
После прихода к власти Наполеона I занимал пост министра внутренних дел (1799 г.), получил титул графа. Научная деятельность Лапласа была чрезвычайно разнообразной. Ему принадлежат многочисленные фундаментальные работы по математике, экспериментальной и математической физике и небесной механике.
В области математики учёный создал работы по теории дифференциальных уравнений (уравнение Лапласа), по интегрированию уравнений с частными производными (каскадный метод Лапласа). Он развил и систематизировал результаты, полученные Б. Паскалем, П. Ферма, Б. Бернулли и другими математиками в вопросах теории вероятностей, усовершенствовал методы доказательства, доказал важную предельную теорему, которая называется теоремой Лапласа — Муавра (А. Муавр в 1730 г. высказал её только для частных случаев), развил теорию ошибок, обосновал, хотя и не строго, способ наименьших квадратов (1811 г.).
Теория вероятностей в значительной степени сформировалась именно в работах Лапласа. Он ввёл теоремы сложения и умножения вероятностей, понятия производящих функций, математического ожидания. Ещё при жизни учёного трижды издавалась его «Аналитическая теория вероятностей» (1812 г.).
Совместные исследования Лапласа и А. Лавуазье были посвящены теплопроводности, расширению тел при нагревании, горению водорода в кислороде и т. д. Лаплас опубликовал ряд работ по теории капиллярности (1806 г.); развил работы И. Ньютона, которые касались математического определения скорости звука в воздухе, дал барометрическую формулу для вычисления изменения плотности воздуха с изменением высоты над поверхностью Земли.
В 1780 г. он предложил новый способ вычисления орбит небесных тел. Доказал, что кольцо Сатурна не может быть сплошным, и высказал предположение о сильном сжатии этой планеты около полюсов. Лаплас разработал также теорию движения спутников Юпитера (1789 г.), открыл причины ускорения движения Луны (1787 г.), определил величину сжатия Земли возле полюсов. Результаты исследований в области небесной механики подытожены в классическом пятитомном «Трактате о небесной механике» (1798—1825 гг.).
Умер 5 марта 1827 г. в Париже.
Профессор Знаев
Лаплас был гениальным астрономом. Знакомящегося с его биографией поражает необычная трудоспособность, постоянство интересов, упорство и целеустремленность в разрешении поставленных проблем.
Лаплас обладал редким талантом математического подхода к явлениям природы, умением в сложных процессах выделить главное, поставить нужную проблему и решить ее оригинальными методами. Все эти качества помогли ему разработать небесную механику, которая является альфой и омегой теоретической астрономии.
Небесная механика изложена в пятитомном «Трактате о небесной механике». В этом трактате Лаплас дает математическое объяснение движению тел солнечной системы, в основу которого положен закон всемирного тяготения Ньютона.
Обратите внимание
Труды Лапласа по небесной механике математически утвердили закон всемирного тяготения Ньютона. В этих трудах он дал свой новый способ вычисления орбит небесных тел, доказал устойчивость солнечной системы, пришел к заключению, что по законам устойчивости кольцо Сатурна не может быть сплошным, а сама планета сильно сжата у полюсов.
Далее он доказал, что средняя скорость движения Луны зависит от эксцентриситета земной орбиты, которая в свою очередь меняется под действием притяжения планет. По «возмущениям» Луны ученый определил величину сжатия Земли у полюсов.
Он создал теорию движения спутников Юпитера и один из первых разработал динамическую теорию приливов.
«Трактат о небесной механике» Лапласа еще при жизни автора стал классическим произведением и в течение более полустолетия был основным руководством по теоретической астрономии.
Небезынтересно отметить, что этот трактат не потерял своего значения и в наши дни. В настоящее время для многих астрономов «Трактат о небесной механике» служит настольной книгой и образцом научного подхода к решению проблем теоретической астрономии.
Наука о происхождении и развитии небесных тел и их систем носит название «космогония». Одной из задач этой науки является выяснение происхождения планет, планетных систем и закономерностей их развития.
В частности, большой интерес представляло и представляет происхождение и развитие планет нашей солнечной системы.
Научная космогония стала возможной после открытия закона всемирного тяготения Ньютона и основных законов механики.
Из чего и как возникла наша планетная солнечная система? Это интересовало многих ученых, в том числе и Лапласа. Он предложил оригинальную космогоническую гипотезу. Кратко ее суть заключается в следующем.
Важно
В далеком прошлом нынешняя планетная солнечная система представляла вращающуюся раскаленную газовую туманность, которая по своим размерам превосходила планетную систему во много раз и имела сплюснутую форму.
В результате известных законов механики сплюснутость газовой туманности возрастала, линейная скорость вращения на экваторе увеличивалась. От экватора туманности под действием центробежной силы стали отрываться слои вещества, образовавшие газовые кольца, вращающиеся вокруг основной туманности, от которой они оторвались.
Каждое из колец под действием сил взаимного притяжения частиц преобразовалось в сферическое тело. Эти тела, образованные из вращающихся газовых колец, и стали планетами. В первоначальном состоянии планеты были раскаленными, а потом благодаря излучению тепла стали холодными.
Что касается Солнца, то оно образовалось из центральной части раскаленной туманности, которая после отделения ряда колец подверглась некоторому сжатию и приняла нынешнюю форму. Аналогично Лаплас объяснял и образование спутников планет с той только разницей, что кольца отделялись не от будущего Солнца, а от будущих планет.
Лаплас не знал, что за 40 лет до него с аналогичной гипотезой выступал немецкий философ Иммануил Кант (1724–1804).
Согласно гипотезе Канта, Солнце когда-то было окружено туманностью, состоявшей из хаотически движущихся вокруг Солнца частиц. Позднее в результате столкновения частиц их движение упорядочилось.
Туманность стала вращаться вокруг Солнца. А еще позднее из этой вращающейся туманности возникли планеты.
В истории науки гипотеза Канта — Лапласа сыграла огромную роль. Почти сто лет она владела умами ученых. Это и понятно: гипотеза опиралась на известные законы механики и закон всемирного тяготения Ньютона, который не вызывал никаких сомнений.
Совет
Гипотеза Канта — Лапласа нанесла сокрушительный удар библейским представлениям о божественном сотворении Земли, Солнца, планет и звезд, о том, что Вселенная всегда пребывает в неизменном состоянии.
Свою космогоническую гипотезу Лаплас изложил в приложении к трактату «Изложение системы мира» (1796).
Познакомившись с этим приложением, Наполеон I высказал Лапласу свое неудовольствие тем, что он не нашел в нем божественного первотолчка.
Лаплас, будучи убежденным атеистом, ответил, что в своей теории о происхождении и движении солнечной системы он абсолютно не нуждается в гипотезе о существовании бога.
Позднее гипотеза Канта — Лапласа была подвергнута весьма серьезной критике и признана несостоятельной. Для нас она представляет лишь исторический интерес.
Лаплас знаменит не только исследованиями по астрономии, но и фундаментальными работами в области математики и физики.
Так, в математике он предложил метод «каскадов» для решения дифференциальных уравнений в частных производных; ввел «преобразование Лапласа», переводящее функцию действительного переменного в функцию комплексного переменного; ввел понятие шаровой функции, имеющей разнообразные применения; доказал теорему о представлении определителей суммой произведений дополнительных миноров; создал целые главы по теории вероятностей.
В области физики, которой занимался совместно с Антуаном Лавуазье, он для изучения скрытой теплоты плавления изобрел ледяной калориметр. В теории капиллярности установил «закон Лапласа». Вывел формулу для определения скорости распространения звука в воздухе. Составил барометрическую формулу для вычисления изменения плотности воздуха как функции высоты над поверхностью Земли.
…Пьер Симон Лаплас родился в местечке Бомон в Нормандии в бедной семье. Образование получил в школе ордена бенедиктинцев. Однако духовная школа из математика и астронома не сделала богослова. Наоборот, из этой школы Лаплас вышел убежденным атеистом.
Обратите внимание
Когда Лапласу исполнилось 17 лет, он переехал в Париж и в лице знаменитого математика Жана Д’Аламбера (1717–1783) нашел покровителя. Последний устроил его профессором Парижской военной школы.
Молодой профессор, как утверждают историки, буквально засыпал Парижскую академию наук своими научными трудами. Именно этим объясняется, что Лаплас в 24 года — адъюнкт, а в 36 лет — действительный член этой Академии.
Высшим признанием научных заслуг Лапласа является избрание его президентом Парижской академии наук, а также почетным членом многих иностранных академий и научных обществ. Кроме того, он был председателем Палаты мер и весов, а также одним из руководителей Бюро долгот.
Лаплас принимал активное участие в организации Нормальной и Политехнической школ, которые явились кузницей научных кадров высшей квалификации.
По своему мировоззрению Лаплас — материалист и последовательный атеист. Однако его материализм был механистическим. Он неправильно считал, что все явления природы, а также физиологические и социальные явления можно объяснить механистически, т. е. применением одних только законов механики.
Пьер-Симон Лаплас
Подробности Категория: Исследователи Вселенной Опубликовано 19.12.2012 12:24 Просмотров: 3805
Пьер-Симо́н Лапла́с – выдающийся французский математик, физик и астроном.
Известны его работы в области небесной механики, дифференциальных уравнений, в области чистой и прикладной математики; он был одним из создателей теории вероятностей. Громадны его заслуги в области астрономии. Именно об этом мы и будем говорить в данной статье. На нашем сайте уже есть статья о Лапласе: Космогоническая гипотеза Лапласа.
Открытия Лапласа в астрономии
Кроме математически обоснованной космогонической гипотезы образования всех тел Солнечной системы, названной его именем: гипотеза Лапласа, он сделал много других открытий в астрономии.
Предположение о множестве галактик
Он первый высказал предположение, что некоторые наблюдаемые на небе туманности на самом деле — галактики, подобные нашему Млечному пути.
Взаимовлияние планет
Он развил теорию возмущений и убедительно показал: все отклонения положения планет от предсказанных законами Ньютона объясняются взаимовлиянием планет, которое можно учесть с помощью тех же законов Ньютона. Ещё в 1695 г.
Галлей обнаружил, что Юпитер в течение нескольких веков постепенно ускоряется и приближается к Солнцу, а Сатурн, наоборот, замедляется и удаляется от Солнца. Некоторые учёные полагали, что в конце концов Юпитер упадёт на Солнце.
Лаплас открыл причины этих смещений (неравенств) — взаимовлияние планет, и показал, что это не более чем периодические колебания, и всё возвращается в исходное положение каждые 929 лет.
Важно
Он выдвинул и обосновал тезис о том, что в небесной механике нет иных сил, кроме ньютоновских.
Лаплас открыл, что ускорение в движении Луны, приводившее в недоумение всех астрономов (вековое неравенство), тоже является периодическим изменением эксцентриситета (числовая характеристика конического сечения, показывающая степень его отклонения от окружности) лунной орбиты и возникает 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. Исследования, произведенные Лапласом в движении Луны, дали возможность составить более точные таблицы Луны, что, в свою очередь, способствовало решению навигационной проблемы определении долготы на море.
Законы Лапласа
Лаплас первый построил точную теорию движения галилеевых спутников Юпитера, орбиты которых из-за взаимовлияния постоянно отклоняются от кеплеровских.
Галилеевы спутники — это 4 крупнейших спутника (из общего числа 67) Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто (в порядке удаления от Юпитера). Они входят в число крупнейших спутников Солнечной системы и могут наблюдаться в небольшой телескоп).
Спутники были открыты Галилео Галилеем 7 января 1610 г. с помощью его первого в истории телескопа.
Он также обнаружил связь между параметрами их орбит, выражаемую двумя законами, получившими название «законов Лапласа».
О движении колец Сатурна
Кольца Сатурна постоянно будоражили воображение исследователей своей уникальной формой. Кант первым предсказал существование тонкой структуры колец Сатурна.
Пользуясь своей моделью протопланетного облака, он представлял себе кольцо в виде плоского диска из сталкивающихся частиц, вращающихся дифференциально вокруг планеты по закону Кеплера. Именно дифференциальное вращение, согласно Канту, является причиной расслоения диска на серию тонких колечек.
Позднее Симон Лаплас доказал неустойчивость твердого широкого кольца. А еще ранее он доказал, что кольца не могут быть твёрдыми.
Проведя математический анализ, Максвелл убедился, что они не могут быть и жидкими, и пришёл к заключению, что подобная структура может быть устойчивой только в том случае, если состоит из роя не связанных между собой метеоритов. Устойчивость колец обеспечивается их притяжением к Сатурну и взаимным движением планеты и метеоритов.
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.
Динамическая теория приливов
Лаплас разработал теорию приливов при помощи двадцатилетних наблюдений уровня океана в Бресте (Франция). Для расчёта приливов Лаплас исходил из предположения, что вся Земля погружена в каплю Мирового океана, но учёл, что приливные силы в ней изменяются по периодическому закону, являющемуся суммой гармонических составляющих с разной фазой.
Опубликованная в 1775 году «динамическая» теория приливов Лапласа устраняла главный недостаток статистической теории Ньютона — гипотезу о статическом состоянии явления, которое в действительности непрерывно меняется.
В динамической теории приливы рассматриваются как волновое движение частиц воды в вертикальном и горизонтальном направлениях. Лаплас в рамках этой теории получил уравнения движения приливов на вращающейся Земле и дал их решение в предположении, что океан покрывает ровным слоем всю Землю.
Выведенные Лапласом дифференцированные уравнения показали возможность выражения изменчивости приливов во времени в определенных точках в форме суммы ряда простых гармонических колебаний.
Совет
Таким образом, Лаплас положил начало наиболее общему практическому методу предвычисления приливов, названному гармоническим анализом.
Этот метод и сейчас является основным методом предвычисления приливов в практических целях.
Лаплас, Пьер Симон
Лаплас (Laplace) Пьер Симон (1749-1827), французский астроном, математик, физик, иностранный почетный член Петербургской АН (1802). Автор классических трудов по теории вероятностей и небесной механике (динамика Солнечной системы в целом и ее устойчивость и др.
): сочинения «Аналитическая теория вероятностей» (1812) и «Трактат о небесной механике» (т. 1-5, 1798-1825); много трудов по дифференциальным уравнениям, математической физике, теории капиллярности, теплоте, акустике, геодезии и др. Предложил (1796) космогоническую гипотезу (гипотеза Лапласа).
Классический представитель механистического детерминизма.
+ + +
Лаплас Пьер Симон (1749— 1827) — французский ученый, математик и астроном. По своим философским взглядам был механистическим материалистом, атеистом. Доказал, что Солнечная система обладает устойчивостью и. следовательно, не нуждается в периодическом вмешательстве творца для восстановления нарушенного равновесия.
Важным вкладом в развитие материализма и атеизма явилось принадлежащее ему математическое доказательство происхождения Солнечной системы из первоначальной туманности. Л. принадлежит также классическая формулировка механического детерминизма, который часто именуют лапласовским, разработка некоторых положений теории вероятностей и т. д.
Основные труды: «Изложение системы мира» (1795), «Аналитическая теория вероятностей» (1812).
Философский словарь. Под ред. И.Т. Фролова. М., 1991, с. 215.
Лаплас (Laplace) Пьер Симон (1749-1827) – французский ученый, астроном, физик, математик, основоположник теории вероятности. Сын нормандского крестьянина. С 1785 – член Парижской академии наук, с 1790 – председатель Палаты мер и весов. Л.
разработал (1796) гипотезу о происхождении Солнечной системы из “первичной” туманности, находившейся в медленном равномерном вращении и распространявшейся за пределы возникшей из нее позднее Солнечной системы. Обоснование космогонической гипотезы в трудах Л.
сопровождалось перестройкой оснований науки: статичная ньютонианская картина мира заменялась эволюционной механической картиной мира (“Изложение системы мира”, тт. 1-2, 1795-1796). Вводились новые вероятностно-статистические методы исследования эволюционных процессов и массовых событий (“Аналитическая теория вероятностей”, 1812).
Обратите внимание
Формировался новый категориальный аппарат для описания смены состояний больших систем (“вероятность”, “смена состояний”, “детерминация” и т.д.) (“Опыт философии теории вероятностей”, 1814). Перестраивая основания науки, Л. опирался на философские идеи Лейбница и французских материалистов 18 в.
, в частности, на концепцию Гольбаха о всеобщей причинной связи тел во Вселенной. В истории науки концепция причинного объяснения эволюции и изменения больших систем по жестким однолинейно направленным динамическим законам получила наименование лапласовского детерминизма.
Историческое значение лапласовского детерминизма состояло в том, что он стал логическим средством научного объяснения эволюционных процессов и массовых событий в механической картине мира, заменив аналитическую поэлементную форму причинного объяснения синтетическим видением переплетающихся причинных рядов в универсуме. Лапласовский детерминизм стал нарицательным обозначением механистической методологии классической физики.
Е.В. Петушкова
Новейший философский словарь. Сост. Грицанов А.А. Минск, 1998.
IGDA/G. Dagli Orti
ПЬЕР СИМОН ЛАПЛАС
Математик, физик и астроном
ЛАПЛАС, ПЬЕР СИМОН (Laplace, Pierre Simon) (1749–1827), французский математик, физик и астроном. Родился 23 марта 1749 в Бомон-ан-Ож (Нормандия). Учился в школе монашеского ордена бенедиктинцев, однако еще в молодости стал убежденным атеистом. В 1766 приехал в Париж.
Последующие три года занимался математикой, публиковал свои работы в математическом журнале, основанном Ж.Лагранжем. В 1771 по рекомендации Даламбера стал профессором Военной школы в Париже. Активно участвовал в реорганизации системы образования, в частности в создании Нормальной и Политехнической школ. В 1790 был назначен председателем Палаты мер и весов.
После прихода к власти Наполеона занимал в 1799 пост министра внутренних дел, получил титул графа, но и в период реставрации тоже был удостоен многих почестей. Основные астрономические работы Лапласа относятся к области небесной механики.
Этот термин впервые употребил сам Лаплас в названии пятитомного фундаментального труда Трактат о небесной механике (Trait de Mcanique cleste, 1798–1825).
Он сделал почти все, что не удалось его предшественникам при объяснении движения небесных тел на основе закона всемирного тяготения: решил сложные проблемы движения планет и их спутников, в частности Луны; разработал теорию возмущений траекторий планет, Солнца и Луны; предложил новый способ вычисления их орбит; доказал устойчивость Солнечной системы в течение очень длительного времени; открыл причины ускорения в движении Луны. В истории развития космологии важнейшее место занимает знаменитая гипотеза Лапласа о формировании Солнечной системы из вращающейся газовой туманности (небулярная гипотеза), которую он сформулировал в сочинении Изложение системы мира (Exposition du systme du monde, 1796).
Физические исследования Лапласа относятся к областям молекулярной физики, теплоты, акустики, оптики. В 1821 он установил закон изменения плотности воздуха с высотой (барометрическая формула). В 1806–1807 разработал теорию капиллярных сил, вывел формулу для определения капиллярного давления (формула Лапласа). С помощью сконструированного им вместе с А.Лавуазье ледяного калориметра определил удельные теплоемкости многих веществ. Вывел формулу для скорости звука с поправкой на адиабатичность (1816).
Лаплас – автор фундаментальных работ по математике и математической физике, прежде всего – трактата Аналитическая теория вероятностей (Thorie analytique des probabilits, 1812), в котором можно обнаружить многие позднейшие открытия теории вероятностей, сделанные другими математиками. В нем рассмотрены азартные игры, теорема Бернулли и ее связь с интегралом нормального распределения, теория наименьших квадратов; вводится «преобразование Лапласа», которое позже стало основой операционного исчисления. Широко известно уравнение Лапласа в частных производных, применяющееся в теории потенциала, тепло- и электропроводности, гидродинамике.
Умер Лаплас в Париже 5 марта 1827.
Астрономическая система Лапласа
Вершиной достижений астрономии XVIII века явилась книга французского ученого Пьера Лапласа (1749—1827) «Изложение системы мира» (1796 год), предварившая его многотомную «Небесную механику». Основная идея указанной книги, оказавшей большое влияние на мировоззрение ученых, — идея механической устойчивости Вселенной.
Сын «века разума» Лаплас далеко ушел от ньютоновского представления о необходимости повторного вмешательства бога, периодически восстанавливающего устойчивость мира. Передовые мыслители XVIII века доказывали, что Вселенная может быть устойчива без какого бы то ни было нематериального воздействия.
Эти доказательства исходили из последовательного применения открытого Ньютоном закона тяготения к все большему кругу астрономических проблем.
Важно
В основе лапласовского «Изложения системы мира» лежит убеждение в непререкаемости ньютоновского закона тяготения и возможности вывести из него объяснение всех астрономических явлений как систему механико-математических задач.
Лапласу принадлежит образ гипотетического существа, знающего в данный момент координаты и скорости всех частиц материи в мире и способного предсказать с абсолютной точностью любые детали всего дальнейшего развития мира, включая и события человеческой истории.
Это идеал механического естествознания XVIII века. Разумеется, закономерности развития несводимы к механическим закономерностям.
Воздействие теории Лапласа на идейное развитие общества было значительным, особенно выводы, сделанные из механического естествознания самим Лапласом в его известном ответе Наполеону.
Этот ученый, ставший после 18 брюмера министром и впоследствии графом Империи и маркизом Реставрации, на вопрос Наполеона, какую же роль он отводит богу в системе мира, гордо ответил: «Я не испытывал нужды в этой гипотезе!».
Во всех областях дифференцировавшегося естествознания XVIII века механическая ограниченность науки приводила к неправильному представлению о неподвижной природе.
Но вместе с тем стремление к единству научной картины мира, накопление физических, химических и биологических сведений сделали возможным появление теорий, рисующих реальное развитие Космоса, Солнечной системы.
Земли, земной коры, поверхности земного шара и его обитателей.
Цитируется по изд.: Всемирная история. Том V. М., 1958, с. 687-688.
Лаплас (Laplace) Пьер Симон (23 марта 1749, Бомон-ан-Ож – 5 марта 1827, Париж) – французский математик, физик, астроном. Член Парижской академии наук, почетный член Петербургской АН. В период Директории – министр внутренних дел. Внес выдающийся вклад в теорию вероятностей, в разработку космогонической гипотезы Канта – Лапласа.
Совет
В фундаментальном труде «Трактат о небесной механике» (Traité de mécanique céleste, v. 1–5. P., 1799–1825, популярный вариант – «Изложение системы мира», Exposition du système du monde, v. 1–2. P., 1796, рус. пер. 1861) подвел итоги всех предшествующих исследований в этой области.
Используя аппарат математики и физики и опираясь на закон всемирного тяготения, Лаплас развивал идеи о происхождении Солнечной системы из охлаждающейся туманности под действием вращения. «Аналитическая теория вероятностей» (Théorie analytique des probabilités. P., 1812) и ее популярное изложение в «Опыте философии теории вероятностей» (Essai philosophique sur les probabilités. P., 1814, рус. пер.
M., 1908) содержат идеи о полной детерминированности всех явлений природы и о вероятностном характере всей системы человеческого знания.
Согласно Лапласу, всякое явление связано с предшествующим на основании принципа причинности; настоящее состояние Вселенной необходимо рассматривать как следствие ее предыдущего и причину последующего состояния; для ума, если бы он знал все силы природы и, подвергнув их математическому анализу, мог охватить единой формулой, не осталось бы ничего не познанного – ни в будущем, ни в прошлом. Механику Лаплас рассматривал как образец всякой науки.
Л.А. Микешина
Новая философская энциклопедия. В четырех томах. / Ин-т философии РАН. Научно-ред. совет: В.С. Степин,
А.А. Гусейнов, Г.Ю. Семигин. М., Мысль, 2010, т. II, Е – М, с. 373-374.
Сочинения:
в рус. пер.: Изложение системы мира. Л., 1982.
Литература:
Воронцов-Вельяминов Б.А. Лаплас, 2-е изд. М., 1985.
Сын крестьянина
Пьер Симон Лаплас родился 23 марта 1749 года в местечке Бомон-ан-Ож (Нормандия) в семье небогатого крестьянина.
Пьер Симон окончил школу бенедиктинцев и был оставлен там же, в Бомоне, преподавателем математики военной школы. В семнадцать лет написал свою первую научную работу.
В 1766 году он отправился в Париж. Там он получил место преподавателя математики в Военной школе Парижа..
Обратите внимание
В 1773 году Лаплас становится адъюнктом, а в 1785 году действительным членом Парижской академии.
В 1784 году Лапласа сделали экзаменатором королевского корпуса артиллеристов. 8 мая 1790 году Национальное собрание Франции поручило Академии наук создать систему мер и весов “на все времена и для всех народов”. Председателем Палаты мер и весов был назначен Лаплас.
После народного восстания 1793 года во Франции установилась якобинская диктатура. 8 августа 1793 года декретом Конвента Академия наук в числе всех других королевских учреждений была упразднена, а Лаплас был уволен из Комиссии по мерам и весам..
В 1795 году вместо Академии наук Конвент создал Национальный институт наук и искусств. Лаплас становится членом Института и возглавляет Бюро долгот, которое занималось измерением длины земного меридиана.
На другой день после переворота 18 брюмера Наполеон назначил Лапласа министром внутренних дел.
В 1803 году Наполеон сделал Лапласа вице-президентом сената, а через месяц – канцлером. В 1804 году он получил орден Почетного легиона.
С 1801 по 1809 год Лаплас был избран членом королевских обществ в Турине и Копенгагене, академий наук в Геттингене, Берлине и Голландии. 13 октября 1802 году Лаплас стал почетным членом Петербургской академии наук.
“Аналитическая теория вероятностей” Лапласа издавалась трижды при жизни автора (в 1812, 1814, 1820 годы). Для разработки созданной им математической теории вероятностей Лаплас ввел так называемые производящие функции.
Он привел полученные другими учеными результаты в стройную систему, упростил методы доказательства, для чего широко применял преобразование и доказал теорему об отклонении частоты появления события от его вероятности.
Благодаря ему теория вероятностей приобрела законченный вид.
Важно
В физике Лаплас вывел формулу для скорости распространения звука в воздухе, создал ледяной калориметр, получил барометрическую формулу для вычисления изменения плотности воздуха с высотой, учитывающую его влажность.
Он выполнил ряд работ по теории капиллярности и установил закон, который позволяет определить величину капиллярного давления и тем самым записать условия механического равновесия для подвижных (жидких) поверхностей раздела.
Первая его работа по небесной механике вышла в 1773 году. Она называлась “О причине всемирного тяготения и о вековых неравенствах планет, которые от него зависят”. В 1780 году Лаплас предложил новый способ вычисления орбит небесных тел.
Лаплас доказал устойчивость Солнечной системы. Он показал, что средняя скорость движения Луны зависит от эксцентриситета земной орбиты, а тот, в свою очередь, меняется под действием притяжения планет. По неравенствам движения Луны он определил величину сжатия Земли у полюсов.
Лаплас пришел к выводу, что кольцо Сатурна не может быть сплошным, иначе оно было бы неустойчивым; предсказал сжатие Сатурна у полюсов; установил законы движения спутников Юпитера. Полученные результаты были опубликованы Лапласом в его самом известном пятитомном классическом сочинении “Трактат о небесной механике” (1798-1825).
Космогоническая гипотеза Лапласа была опубликована в 1796 году в приложении к его книге “Наложение системы мира”. По ней, солнечная система образовалась из туманности, состоявшей из раскаленного газа и простиравшейся за пределы орбиты самой дальней планеты.
Вращательное движение охлаждавшейся и сжимавшейся туманности обусловливало ее сплющивание.
В процессе этого сплющивания возникала центробежная сила, под влиянием которой от туманности по ее краю отделялись кольца газовой материи, собравшиеся затем в комки и давшие начало планетам и их спутникам.
Совет
После реставрации монархии Лаплас пользовался благосклонностью Людовика XVIII. Король сделал его пэром Франции и пожаловал титул маркиза. В 1817 году Лаплас стал членом вновь созданной Французской академии, т. е. одним из сорока бессмертных.
Умер ученый после недолгой болезни 5 марта 1827 года. Его последние слова были: “То, что мы знаем, так ничтожно по сравнению с тем, что мы не знаем”.
Использованы материалы сайта http://100top.ru/encyclopedia/
Далее читайте:
Ученые с мировым именем (биографический справочник).
Литература:
Лаплас П. Изложение системы мира. Л., 1982
Воронцов-Вельяминов Б.А. Лаплас. М., 1985
Лаплас против Ньютона: божественное провидение или высший разум?
Живым, непосредственным участником этих эпох и был Пьер-Симон Лаплас. Он родился 23 марта 1749 года в Бомон-ан-Ож, маленькой нормандской деревне. В 1765 году в возрасте 16 лет покинул родной Бомон и переехал в Кан, где поступил в колледж искусств с намерением получить сан священника. Однако в 1768 году Лаплас покинул университет Кана. Он оставил теологию и влюбился в математику. А уже в 1769 году, в возрасте 20 лет, отправился в Париж.
Лаплас приобрел известность в мировой науке тем, что перевел Францию на новую систему счисления длины, веса и объема, так называемую метрическую систему мер и весов. До этого каждая французская провинция имела собственную систему. Царила невообразимая путаница в измерениях. «Дрова на растопку продавались на связку, уголь — на баржу, строительный лес — на балки, а руда — на разьер, виноград — на доре…» И как трудно было привыкать народу к этим странным греческим и латинским префиксам — санти и кило. Метрическая система во Франции одержит победу лишь к 1840 году, когда сын Лапласа Шарль Эмиль станет председателем комиссии, которая предложит вернуться к метрической системе, как этого хотел его отец.
Но не этому аспекту биографии Лапласа будет посвящена статья, а фундаментальным трудам ученого. Доказательствам устойчивости Солнечной системы и его труда «Изложение системы мира». Некоторые астрономы верили до него, что Юпитер упадет на Солнце, а Сатурн покинет пределы Солнечной системы. Лапласу удалось доказать, что планеты испытывают возмущения и аномалии при движении по своим орбитам. Однако все эти аномалии и возмущения не вековые, а периодические, они колеблются вокруг средних значений, не выходя за определенные пределы, причем принцип гравитации, открытый Ньютоном, играет решающую роль.
В 1796 году Лаплас опубликовал труд «Изложение системы мира», а затем вышел его второй труд «Небесная механика». И тут случился очень поучительный исторический факт. Великий император Наполеон Бонапарт поинтересовался, когда Лаплас передал ему первый том «Небесной механики»: «Вы написали такую огромную книгу о системе мира и ни разу не упомянули о его Творце!» На что ученый ответил: «Сир, я не нуждаюсь в этой гипотезе».
Таким образом, Лапласу удалось избежать заблуждения Ньютона, что божественное провидение должно проявлять себя, восстанавливая порядок во Вселенной. Стоит отметить, что Лаплас был знаком с великим британским ученым Уильямом Гершелем. Он высоко ценил открытия британского астронома. А ведь Гершель предложил первую космологическую модель на научной основе об эволюции туманностей. Гершель говорил о том, что туманность состояла из многочисленных газовых облаков, а с другой стороны, что некоторые звезды проходили этапы конденсации, вызванные тяготением. Все это привело к тому, что Лаплас объяснил происхождение Солнечной системы, не апеллируя к понятию Бога. Уже позже Лапласовская картина мира была усовершенствована Жюлем Анри Пуанкаре в 1892 году, а позже — в начале ХХ века — молодой немецкий физик Альберт Эйнштейн предложит новую теорию Вселенной.
В последние годы жизни Лаплас очень интересовался биографией Ньютона. Он пытался понять, что заставило того покинуть науку и заняться теологией, отвести Богу центральное место в системе мира.
Можно ругать Лапласа за отсутствие принципиальности. Ведь первый том «Небесной механики» он посвятил Наполеону, а последний — сменившему Наполеона монарху из семейства Бурбонов. Можно сказать, что Лаплас был своего рода хамелеоном, но он всегда руководствовался интересами науки и избегал слишком категоричных, обязывающих позиций.
Обратите внимание
В субботу 3 марта 1827 года Лаплас произнес свои последние слова: «То, что мы знаем, так ничтожно по сравнению с тем, о чем мы не знаем… Человек гонится за химерами». Эти слова перекликаются с последними словами Ньютона: «Я смотрю на себя как на ребенка, который, играя на морском берегу, нашел несколько камешков поглаже и раковин попестрее, чем удавалось другим, в то время как великий океан истины продолжает хранить от меня свои тайны».
Гипотеза происхождения Земли и Солнечной системы
Вопрос о том, как возникла Земля, занимает умы людей уже не одно тысячелетие. Ответ на него всегда зависел от уровня знаний людей. Первоначально существовали наивные легенды о сотворении мира некоей божественной силой. Затем Земля в работах ученых приобрела очертания шара, который являлся центром Вселенной.
Потом в XVI веке появилось учение Н.Коперника, которое поместило Землю в ряд планет, вращающихся вокруг Солнца. Это был первый шаг в подлинно научном решении вопроса о происхождении Земли.
В настоящее время есть несколько гипотез, каждая из которых по-своему описывает периоды становления Вселенной и положение Земли в Солнечной системе.
Гипотеза Канта-Лапласа
Это была первая серьезная попытка создать картину происхождения Солнечной системы с научной точки зрения. Она связана с именами французского математика Пьера Лапласа и немецкого философа Иммануила Канта, работавших в конце XVIII века.
Они полагали, что прародительницей Солнечной системы является раскаленная газово-пылевая туманность, медленно вращавшаяся вокруг плотного ядра в центре. Под влиянием сил взаимного притяжения туманность начала сплющиваться у полюсов и превращаться в огромный диск.
Плотность его не была равномерной, поэтому в диске произошло расслоение на отдельные газовые кольца. В дальнейшем каждое кольцо начало сгущаться и превращаться в единый газовый сгусток, вращающийся вокруг своей оси.
Впоследствии сгустки остыли и превратились в планеты, а кольца вокруг них — в спутники.
Важно
Основная часть туманности осталась в центре, до сих пор не остыла и стала Солнцем. Уже в XIX веке обнаружилась недостаточность этой гипотезы, так как она не всегда могла объяснить новые данные в науке, но ценность ее все еще велика.
Гипотеза О.Ю.Шмидта
Советский геофизик О.Ю.Шмидт несколько иначе представлял себе развитие Солнечной системы, работая в первой половине XX века. Согласно его гипотезе, Солнце, путешествуя по Галактике, проходило сквозь газопылевое облако и увлекло часть его за собой.
Впоследствии твердые частицы облака подверглись слипанию и превратились в планеты, изначально холодные. Разогревание этих планет произошло позже в результате сжатия, а также поступления солнечной энергии. Разогрев Земли сопровождали массовые излияния лав на поверхность в результате вулканической деятельности.
Благодаря этому излиянию сформировались первые покровы Земли.
Из лав выделялись газы. Они образовали первичную атмосферу, которая еще не содержала кислорода. Больше половины объема первичной атмосферы составляли пары воды, а температура ее превышала 100°С.
При дальнейшем постепенном остывании атмосферы произошла конденсация водяных паров, что привело к выпадению дождей и образованию первичного океана. Это произошло около 4,5-5 млрд. лет назад.
Позднее началось формирование суши, которая представляет собой утолщенные, относительно легкие части литосферных плит, поднимающихся выше уровня океана.
Гипотеза Ж.Бюффона
Далеко не все были согласны с эволюционным сценарием происхождения планет вокруг Солнца. Еще в XVIII веке французский естествоиспытатель Жорж Бюффон высказал предположение, поддержанное и развитое американскими физиками Чемберленом и Мультоном.
Суть этих предположений такова: когда-то в окрестностях Солнца пронеслась другая звезда. Ее притяжение вызвало на Солнце огромную приливную волну, вытянувшуюся в пространстве на сотни миллионов километров.
Совет
Оторвавшись, эта волна стала закручиваться вокруг Солнца и распадаться на сгустки, каждый из которых сформировал свою планету.
Гипотеза Ф.Хойла (XX век)
Английским астрофизиком Фредом Хойлом была предложена своя гипотеза. Согласно ей у Солнца была звезда-близнец, которая взорвалась. Большая часть осколков унеслась в космическое пространство, меньшая — осталась на орбите Солнца и образовала планеты.
Все гипотезы по-разному трактуют происхождение Солнечной системы и родственные связи между Землей и Солнцем, но они едины в том, что все планеты произошли из единого сгустка материи, а дальше судьба каждой из них решалась по-своему. Земле предстояло пройти путь в 5 млрд.
лет, испытать ряд фантастических превращений, прежде чем мы увидели ее в современном облике. Однако необходимо заметить, что гипотезы, не имеющей серьезных недостатков и отвечающей на все вопросы о происхождении Земли и других планет Солнечной системы, пока еще нет.
Но можно считать установленным, что Солнце и планеты образовались одновременно (или почти одновременно) из единой материальной среды, из единого газово-пылевого облака.
