Laplace, Pierre-Simon

Pierre-Simon de Laplace
fr.  Pierre Simon Laplace

Laplace în uniforma cancelarului Senatului. Fragment dintr-un portret de Jean-Baptiste Guérin , 1838
Data nașterii 23 martie 1749( 23.03.1749 )
Locul nașterii Beaumont-en-Auge , Normandia
Data mortii 5 martie 1827 (în vârstă de 77 de ani)( 05.03.1827 )
Un loc al morții Paris
Țară  Franţa
Sfera științifică matematică , mecanică , fizică , astronomie
Loc de munca
Alma Mater Universitatea din Caen Basse-Normandie
consilier științific Jean Leron D'Alembert
Cunoscut ca „Părintele mecanicii cerești ”
Premii și premii
Cavaler de Mare Cruce a Ordinului Legiunii de Onoare Marele Ofițer al Legiunii de Onoare Cavaler al Ordinului Legiunii de Onoare
Cavaler al Ordinului Reunificare
Membru al Societății Regale din Londra
Autograf
Sigla Wikiquote Citate pe Wikiquote
Logo Wikisource Lucrează la Wikisource
 Fișiere media la Wikimedia Commons
Poziții politice
Predecesor:
Nicolas-Marie Quinette 		Ministrul de Interne al Franței
12 noiembrie - 25 decembrie 1799 		Succesor:
Lucien Bonaparte

Pierre-Simon, marchizul de Laplace ( franceză  Pierre-Simon de Laplace ; 23 martie 1749  - 5 martie 1827 ) - matematician , mecanic , fizician și astronom francez ; cunoscut pentru munca sa în domeniul mecanicii cereşti , ecuaţii diferenţiale , unul dintre creatorii teoriei probabilităţii . Meritele lui Laplace în domeniul matematicii pure și aplicate, și mai ales în astronomie, sunt enorme: a îmbunătățit aproape toate secțiunile acestor științe.

Laplace a fost membru a șase academii de științe și societăți regale, inclusiv Academia din Sankt Petersburg (1802) și membru al Societății Geografice Franceze . Numele său este inclus în lista celor mai mari oameni de știință ai Franței , plasată la primul etaj al Turnului Eiffel .

Biografie

Născut într-o familie de țărani bogată în Beaumont-en-Auge, în Normandia . Tatăl lui Laplace a fost de ceva vreme primarul acestui oraș. Familia avea și o soră mai mare, Marie-Anne. Băiatul a studiat la școala benedictină , din care a ieșit, totuși, un ateu convins . Vecinii bogați l-au ajutat pe un tânăr capabil să intre la Universitatea din Caen în 1765 [1] .

Memoria „ Sur le calcul intégral aux différences infiniment petites et aux différences finies ” (1766) trimisă de el la Torino și tipărită acolo a atras atenția oamenilor de știință, iar Laplace a fost invitat la Paris. Acolo i-a trimis lui D'Alembert un memoriu despre principiile generale ale mecanicii. L-a apreciat imediat pe tânăr și l-a ajutat să obțină un loc de muncă ca profesor de matematică la Academia Militară.

După ce a rezolvat treburile vieții, Laplace a început imediat să asalteze „principala problemă a mecanicii cerești ”: studiul stabilității sistemului solar . În același timp, a publicat lucrări importante despre teoria determinanților , teoria probabilității , fizica matematică și altele.

În 1773, aplicând cu măiestrie analiza matematică , Laplace a demonstrat că orbitele planetelor sunt stabile, iar distanța medie a acestora față de Soare nu se modifică din cauza influenței reciproce (deși suferă fluctuații periodice). Nici măcar Newton și Euler nu erau siguri de acest lucru. Adevărat, s-a dovedit mai târziu că Laplace nu a ținut cont de frecarea mareelor, care încetinește rotația, și de alți factori importanți. Pentru această lucrare, Laplace, în vârstă de 24 de ani, a fost ales adjunct al Academiei de Științe din Paris .

În 1785, Laplace a fost ales membru cu drepturi depline al Academiei de Științe din Paris. În același an, la unul dintre examene, Laplace a apreciat foarte mult cunoștințele candidatului Bonaparte , în vârstă de 16 ani . Ulterior, relația lor a fost invariabil caldă. 12 ani mai târziu, Laplace l-a recomandat pe generalul Bonaparte Institutului din Franța (cum era numită atunci Academia de Științe) [2] .

În anii revoluționari, Laplace a avut un rol important în lucrările comisiei pentru introducerea sistemului metric și a ținut prelegeri la Școala Normală. În toate etapele vieții politice zbuciumate a Franței de atunci, Laplace nu a intrat niciodată în conflict cu autoritățile, care aproape invariabil l-au copleșit cu onoruri. Originea comună a lui Laplace nu numai că l-a protejat de represiunile revoluției, dar i-a permis și să ocupe funcții înalte. Nu și-a făcut publicitate niciodată opiniile politice.

În timpul terorii iacobine din 1793-1794, Academia de Științe a fost închisă, iar toți „moderații”, inclusiv Laplace, au fost expulzați din Comisia de Greutăți și Măsuri. Astronomul Jean Bailly , un prieten apropiat al lui Laplace, a fost capturat și executat cu ghilotină. Laplace și familia sa au părăsit Parisul pentru Melun , unde a început să lucreze la Mecanica Cerească și Expunerea Sistemului Lumii. După căderea și execuția lui Robespierre , Academia a fost restaurată (sub numele „Institutul Național de Științe și Arte”), Laplace a fost desemnat să conducă Biroul de Longitudine (cum este numit Institutul Astronomic Francez). Comisia de Greutăți și Măsuri a reluat lucrările și a finalizat-o cu succes în 1795, unitatea principală de lungime a fost numită metru la sugestia lui Laplace [3] .

Din 1795, Laplace a ținut prelegeri despre teoria probabilității la nou deschisa Școală Normală , unde a fost invitat ca profesor de matematică, împreună cu Lagrange , prin decretul Convenției Naționale .

În 1796, a fost publicată Expoziția Sistemului Lumii, o schiță populară a rezultatelor publicată mai târziu în Mecanica Cerească, fără formule și înțeles viu; cartea a fost cunoscută pe scară largă, doar în timpul vieții autorului a fost retipărită de 4 ori, tradusă în multe limbi ale lumii. În 1799, au fost publicate primele două volume ale lucrării principale a lui Laplace, clasica mecanică cerească, (Laplace a fost cel care a introdus acest termen). Această carte conturează mișcarea planetelor, formele lor posibile, teoria mareelor. Lucrările la monografie au durat 26 de ani: volumul III a fost publicat în 1802, volumul IV - în 1805, volumul V - în 1823-1825. Stilul de prezentare a fost inutil de concis, autorul a înlocuit multe calcule cu cuvintele „este ușor de văzut că...”. Cu toate acestea, profunzimea analizei și bogăția conținutului au făcut din această lucrare o carte de referință pentru astronomii secolului al XIX-lea. Într-una dintre note, Laplace a conturat, în treacăt, celebra ipoteză a originii sistemului solar dintr-o nebuloasă gazoasă, prezentată anterior de Kant . În cea de-a treia ediție a Celestial Mechanics (1813), Laplace a extins semnificativ prezentarea ipotezei sale cosmogonice .

Napoleon i- a acordat lui Laplace titlul de Conte al Imperiului și toate ordinele și pozițiile imaginabile. A încercat chiar și ca ministru de Interne, dar după 6 săptămâni a ales să-și recunoască greșeala. Laplace a introdus în management, așa cum a spus mai târziu Napoleon, „spiritul infinitezimalului”, adică meschinăria. Cu toate acestea, în schimbul postului pierdut de ministru, Napoleon l-a numit pe Laplace senator. Printre ordinele pe care ministrul Laplace a reușit să le facă a fost și un ordin de atribuire a unei pensii văduvei executatului Bailly [4] . Titlul de conte care i-a fost dat în anii imperiului, Laplace s-a schimbat la scurt timp după restaurarea Bourbonilor la titlul de marchiz (1817) și membru al camerei semenilor .

În 1812, a apărut ultima monografie a lui Laplace, în vârstă de 63 de ani - grandioasa Teorie analitică a probabilității, în care Laplace a rezumat și toate rezultatele sale și ale altora. În 1814, el a publicat o expunere populară a acestei lucrări, Un Essay on the Philosophy of Probability, ale cărei ediții a doua și a patra au servit drept introducere la ediția a doua și a treia a Teoriei analitice a probabilității. „Experience in the Philosophy of Probability Theory” a fost publicată în traducere rusă în 1908, republicată în 1999.

În aprilie 1823, Academia de Științe din Paris a sărbătorit solemn 50 de ani de la admiterea lui Laplace în Academie.

Laplace a murit de o răceală pe 5 martie 1827, la propria sa moșie de lângă Paris, la vârsta de 78 de ani.

Familie

În 1788, Laplace, în vârstă de 39 de ani, s-a căsătorit cu Marie-Charlotte de Courty de Romange ( Marie-Anne-Charlotte de Courty de Romange ), o fată de optsprezece ani dintr-o familie nobilă din Besançon . Nunta a fost sărbătorită la Saint-Sulpice din Paris. Cuplul a avut doi copii - fiul Charles-Emile (1789-1874), viitor general, și fiica Sophie-Suzanne (1792-1813). Charles-Emile nu a avut descendenți; dimpotrivă, fiica lui, în ciuda morții timpurii, a avut o fiică din care au descins numeroși descendenți.

Activitate științifică

Matematică

La rezolvarea problemelor aplicate, Laplace a dezvoltat metode de fizică matematică, care sunt utilizate pe scară largă în timpul nostru. Rezultatele deosebit de importante se referă la teoria potențială și funcțiile speciale. Transformarea Laplace și ecuația Laplace sunt numite după el .

A avansat algebra liniară departe; în special, Laplace a dat o extindere a determinantului la minori .

Laplace a extins și a sistematizat fundamentul matematic al teoriei probabilităților , a introdus funcții generatoare. Prima carte a „Teoriei probabilităților analitice” este dedicată fundamentelor matematice; Teoria probabilității propriu-zisă începe în a doua carte, așa cum este aplicată variabilelor aleatoare discrete. În același loc - demonstrarea teoremelor limitative ale lui Moivre - Laplace și aplicații la prelucrarea matematică a observațiilor, statistica populației și „științe morale”.

Laplace a dezvoltat, de asemenea, teoria erorilor și a aproximărilor prin metoda celor mai mici pătrate .

Astronomie

În Celestial Mechanics, Laplace a rezumat atât propriile sale cercetări în acest domeniu, cât și munca predecesorilor săi, începând cu Newton. El a făcut o analiză cuprinzătoare a mișcărilor cunoscute ale corpurilor sistemului solar pe baza legii gravitației universale și a dovedit stabilitatea acesteia în sensul invarianței practice a distanțelor medii ale planetelor față de Soare și nesemnificația fluctuaţiile elementelor rămase ale orbitelor lor. Alături de o mulțime de rezultate speciale referitoare la mișcările planetelor individuale, sateliți și comete, figurile planetelor, teoria mareelor ​​etc., cea mai importantă a fost concluzia generală care a respins opinia (care a fost împărtășită de Newton) că menținerea formei actuale a sistemului solar necesită intervenția unor – niște forțe supranaturale străine.

Laplace a dovedit stabilitatea sistemului solar , constând în faptul că, datorită mișcării planetelor într-o singură direcție, excentricităților mici și înclinațiilor reciproce mici ale orbitelor lor, trebuie să existe o invariabilitate a distanțelor medii ale planetelor față de Soare. , iar fluctuațiile altor elemente ale orbitelor trebuie să fie cuprinse în limite foarte strânse.

Laplace a propus prima ipoteză cosmogonica solidă din punct de vedere matematic pentru formarea tuturor corpurilor Sistemului Solar, care îi poartă numele: ipoteza lui Laplace . De asemenea, el a fost primul care a sugerat că unele dintre nebuloasele observate pe cer sunt de fapt galaxii precum propria noastră Cale Lactee .

El a avansat mult teoria perturbației și a arătat în mod convingător că toate abaterile poziției planetelor față de cele prezise de legile lui Newton (mai precis, prezise prin soluția problemei celor două corpuri) se explică prin influența reciprocă a planetelor, care pot fi luate în considerare folosind aceleași legi lui Newton. În 1695, Halley a descoperit că Jupiter accelerează treptat și se apropie de Soare de-a lungul mai multor secole, în timp ce Saturn , dimpotrivă, încetinește și se îndepărtează de Soare. Unii oameni de știință credeau că Jupiter va cădea în cele din urmă în Soare. Laplace a descoperit cauzele acestor deplasări ( inegalități ) - influența reciprocă a planetelor și a arătat că aceasta nu este altceva decât fluctuații periodice și totul revine la poziția inițială la fiecare 929 de ani [5] .

Înainte de descoperirile lui Laplace, mulți oameni de știință au încercat să explice abaterile teoriei de la observații prin mișcarea eterului, viteza finită a gravitației și alți factori non-newtonieni; Laplace a îngropat astfel de încercări multă vreme. El, așa cum mai devreme Clairaut , a proclamat: în mecanica cerească nu există alte forțe decât cele newtoniene și a fundamentat această teză cu rațiune.

Laplace a descoperit că accelerația în mișcarea Lunii, care i-a perplex pe toți astronomii ( inegalitatea seculară ), este, de asemenea, o schimbare periodică a excentricității orbitei lunare și apare sub influența atracției planetelor mari. Deplasarea Lunii calculată de el sub influența acestor factori a fost în bună concordanță cu observațiile.

Pe baza inegalităților în mișcarea Lunii, Laplace a rafinat compresia sferoidei pământului. În general, studiile efectuate de Laplace în mișcarea satelitului nostru au făcut posibilă întocmirea de tabele mai precise ale Lunii, care, la rândul lor, au contribuit la rezolvarea problemei de navigație a determinării longitudinii pe mare.

Laplace a fost primul care a construit o teorie exactă a mișcării sateliților galileeni ai lui Jupiter, ale căror orbite se abat constant de la cele kepleriene din cauza influenței reciproce . El a dat, de asemenea, o explicație a „ relației Wargentina ” dintre unghiurile orbitale ale sateliților în termenii legilor lui Newton. Această explicație a fost numită „ rezonanța Laplace ” [6] .

După ce a calculat condițiile de echilibru pentru inelul lui Saturn , Laplace a dovedit că acestea sunt posibile numai cu o rotație rapidă a planetei în jurul axei sale, iar acest lucru a fost într-adevăr demonstrat mai târziu de observațiile lui William Herschel .

Laplace a dezvoltat teoria mareelor ​​cu ajutorul a douăzeci de ani de observații ale nivelului oceanului în Brest .

Înaintea timpului său, Laplace, în Expunerea sa privind sistemul lumii (1796), a prezis de fapt „ găuri negre ”:

Dacă diametrul unei stele luminoase cu aceeași densitate ca Pământul ar fi de două sute cincizeci de ori diametrul Soarelui, atunci datorită atracției stelei, nici una dintre razele emise de aceasta nu ar putea ajunge la noi; de aceea este posibil ca cel mai mare dintre corpurile luminoase să fie invizibile din acest motiv.

— Laplace PS , 1795, Le Systeme du Monde, vol. II, Paris]

Cu toate acestea, această presupunere îndrăzneață a fost eliminată din a patra ediție.

Fizica

Laplace deține formula barometrică , care raportează densitatea aerului, altitudinea, umiditatea și accelerația căderii libere. De asemenea, a studiat geodezia și teoria refracției .

Împreună cu Antoine Lavoisier în 1779-1784. omul de știință s-a ocupat de teoria căldurii, a inventat calorimetrul de gheață . Laplace a publicat o serie de lucrări despre teoria capilarității și a stabilit o lege pentru presiunea capilară.

În 1809, Laplace s-a ocupat de problemele acusticii ; el a derivat o formulă pentru viteza sunetului în aer. De asemenea, cercetările importante se referă la hidrodinamică .

Laplace a pus legea Biot-Savart în forma matematică a unei interacțiuni elementare între un element de curent electric și un punct magnetizat.

El a propus o metodă pentru determinarea vitezei de propagare a interacțiunii gravitaționale a corpurilor [7] .

Vederi filozofice

Dialogul dintre Laplace și Napoleon este larg cunoscut:

„Ai scris o carte atât de uriașă despre sistemul lumii și nu ai menționat niciodată Creatorul ei!
„Sire, nu aveam nevoie de acea ipoteză.

Textul original  (fr.)[ arataascunde] „M. Laplace, on me dit que vous avez écrit ce volumineux ouvrage sur le système de l'Univers sans faire une seule fois mention de son Créateur."

— Sire, je n'ai pas eu besoin de această ipoteză.

— Dialogul lui Laplace cu Napoleon

Cu toate acestea, Herve Fay [8] [9] a scris următoarele în 1884:

De fapt, Laplace nu a spus niciodată asta. Iată ce cred că s-a întâmplat de fapt. Newton, care credea că tulburările vechi pe care le-a schițat în teoria sa vor distruge în cele din urmă sistemul solar, spune undeva că Dumnezeu trebuie să intervină din când în când pentru a vindeca răul și pentru a menține cumva sistemul să funcționeze. Aceasta, totuși, este o presupunere pură, inspirată de studiul incomplet al lui Newton asupra condițiilor pentru stabilitatea lumii noastre mici. Știința la acea vreme era încă insuficient dezvoltată pentru a cerceta complet aceste condiții. Dar Laplace, care le-a găsit printr-o analiză profundă, i-a răspuns primului consul că Newton a cerut în zadar intervenția divină pentru a regla din când în când mașina lumii (la machine du monde) și că el, Laplace, nu a făcut-o. nevoie de o astfel de admitere. Prin urmare, Laplace nu l-a considerat pe Dumnezeu o ipoteză, ci intervenția sa într-un anumit loc.

Tânărul coleg al lui Laplace, astronomul François Arago , care în 1827 a ținut un discurs în onoarea sa în fața Academiei Franceze de Științe, i-a spus lui Faye că o versiune distorsionată a conversației lui Laplace cu Napoleon circula deja spre sfârșitul vieții lui Laplace. Fai a scris [8] [9] :

M. Arago m-a asigurat că Laplace, care cu puțin timp înainte de moartea sa a fost avertizat că această poveste urmează să fie publicată într-o colecție biografică, i-a cerut să ceară editorului să o elimine. Era necesar fie să-l explicăm, fie să îl eliminați, iar a doua cale a fost cea mai ușoară. Dar, din păcate, nu a fost eliminat și nu a fost explicat.

Cu toate acestea, Laplace avea o reputație puternică ca ateu [10] . Mai multe surse citează o continuare a conversației lui Napoleon cu Laplace; potrivit lor, Napoleon a spus mai târziu răspunsul lui Laplace Lagrange : Dumnezeu este o ipoteză minunată, explică multe. Laplace a obiectat sec la aceasta: „Această ipoteză, domnule, explică de fapt totul în general, dar nu permite să se prezică nimic” [11] .

Laplace a fost un adept al determinismului absolut . El a susținut că, dacă orice ființă inteligentă ar putea cunoaște pozițiile și vitezele tuturor particulelor din lume la un moment dat, ar putea prezice toate evenimentele lumii cu acuratețe deplină. O astfel de ființă ipotetică a fost numită ulterior demonul lui Laplace . Eroarea unei astfel de predeterminari a fost observată cu mult înainte de apariția mecanicii cuantice probabilistice  - încă de la începutul secolului XX, Henri Poincaré a descoperit procese fundamental imprevizibile în care o schimbare nesemnificativă a stării inițiale provoacă abateri arbitrar mari în starea finală peste timp [12] .

Calități personale

Contemporanii au remarcat bunăvoința lui Laplace față de tinerii oameni de știință, disponibilitatea lui constantă de a ajuta. Atitudinea lui față de colegii săi a fost mult mai reținută, contemporanii i-au reproșat adesea lui Laplace aroganță, nesocotire față de chestiunile de prioritate - în scrierile sale nu se referea adesea la descoperitori [13] .

Laplace a fost una dintre figurile marcante ale francmasoneriei franceze . A fost Mare Maestru de Onoare al Marelui Orient al Franței [14] .

Premii

Memorie

În onoarea savantului sunt numite:

Laplace a fost înmormântat în cimitirul Père Lachaise din Paris, dar în 1888 rămășițele sale au fost transferate la Saint-Julien-de-Mayloc ( franceză:  St Julien de Mailloc ) în cantonul Orbec și reîngropate la moșia familiei. Mormântul se află pe un deal cu vedere la sat.

Vezi și

Note

  1. ↑ Există o presupunere că Laplace a fost fiul nelegitim al unui nobil local: vezi Lishevsky V.P. Povești despre oameni de știință. M.: Nauka, 1986, p. 72. Două împrejurări vorbesc în favoarea acestei presupuneri: prezența patronilor bogați și indiferența reciprocă, ajungând la punctul de înstrăinare, între Laplace și părinții săi, remarcată de mulți.
  2. ↑ Casado, 2015 , p. 97-98.
  3. ↑ Casado, 2015 , p. 80-87.
  4. ↑ Casado, 2015 , p. 100.
  5. ↑ Stillwell D. Mathematics and its history. - Moscova-Ijevsk: Institutul de Cercetare în Calculatoare, 2004, p. 235-237.
  6. ↑ Stuart, 2018 , p. 180.
  7. ↑ Laplace P. S. Statement of the system of the world. — M.: Nauka, 1982, p. 309
  8. ↑ 1 2 Faye, Hervé (1884), Sur l'origine du monde: théories cosmogoniques des anciens et des modernes . Paris: Gauthier-Villars, pp. 109-111
  9. ↑ 1 2 Pasquier, Ernest (1898). „Les hypothèses cosmogoniques ( suite )” Arhivat 3 iulie 2013 la Wayback Machine . Revue néo-scholastique , 5o année, N o 18, pp. 124-125, nota de subsol 1
  10. ↑ Casado, 2015 , p. 156.
  11. ↑ Livio, Mario . Dumnezeu a fost matematician? Capitolul 5. - M. : AST, 2016. - 384 p. — (Fondul de aur al științei). - ISBN 978-5-17-095136-9 .
  12. ↑ Casado, 2015 , p. 145-146.
  13. ↑ Casado, 2015 , p. 155-156.
  14. ↑ Moramarco M. Francmasoneria trecută și prezentă

Proceedings

Literatură

 mecanica secolului al XVIII-lea
Christopher Polhem • Johann Bernoulli • de Maupertuis • Jacob Herman • Daniil Bernoulli • Rodion Glinkov • von Segner • de Riccati •
Leonhard Euler • J. S. König • A. C. Clairaut • Jean Léron d'Alembert • I. E. Zeiger • Pierre-Simon Laplace • Thomas Jung
  Accesați articolul Wikidata  Site-uri tematice
Dicționare și enciclopedii
Genealogie și necropole