Лаплас Пьер Симон

(23 марта 1749 – 5 марта 1827)

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

1. Биографический словарь деятелей естествознания и техники. Т. 1. – Москва: Гос. научное изд-во «Большая советская энциклопедия», 1958. – 548 с.