拉普拉斯

拉普拉斯 拉普拉斯(1749~1827),Laplace,Pierre-Simon,法国数学家 ,天文学家。法国科学院院士。1749年3月23日生于法国西北部卡尔瓦多斯的博蒙昂诺日,1827年3月5日卒于巴黎。曾任巴黎军事学院落数学教授。1795年任巴黎综合工科学校教授,后又在高等师范学校任教授。1816年被选为法兰西学院院士,1817年任该院院长。

拉普拉斯 - 个人概述

拉普拉斯,法国著名数学家和天文学家,拉普拉斯是天体力学的主要奠基人,是天体演化学的创立者之一,是分析概率论的创始人,是应用数学的先躯。拉普拉斯用数学方法证明了行星的轨道大小只有周期性变化,这就是著名拉普拉斯的定理。他发表的天文学、数学和物理学的论文有270多篇,专著合计有4006多页。其中最有代表性的专著有《天体力学》、《宇宙体系论》和《概率分析理论》。1796年,他发表《宇宙体系论》。因研究太阳系稳定性的动力学问题被誉为法国的牛顿和天体力学之父。

拉普拉斯 - 职业生涯

拉普拉斯,皮埃尔·西蒙侯爵,(1749—1827),法国数学家和天文学家,他一生在科学上的贡献仅次于艾萨克·牛顿而居第二。

拉普拉斯1749年3月28日生在诺曼底的博蒙,有些资料称他出身一个贫穷的农家,但有证据表明,拉普拉斯之父虽然不是富翁,却也远在贫困线之上,曾任地方行政官,可从苹果酒贸易中赚钱。拉普拉斯从7岁到16岁在本尼迪克特教团管理的地方学校当走读生,他父亲希望这能使他将来以宗教为业??学习,然后于1768年迁往巴黎,在军事学校任教,并成了该校的数学教授。

此后几十年发生了法国大革命、战争、君主政体复辟等一系列事件,在这整个动乱期间拉普拉斯青云直上。他成了法国科学院领导人物之一,革命前和革命后都在政府任职(包括制定公制的度量衡委员会委员),同拿破仑讨论科学,在参议院供职,1803年甚至短期担任内政部长。拉普拉斯将牛顿的行星运动研究推进到一个崭新的高度而赢得了他的科学声望。即使是牛顿在这个课题的某些方面也曾经束手无策。牛顿懂得,单独一颗行星按照开普勒定律绕太阳运动时,它能在一个完美的椭圆轨道上永远运动下去。但如果有两颗或更多行星绕太阳运动,那么附加的引力影响看来会打破平衡,最终将把行星推离它们的轨道。牛顿未能回答何以这种情形没有发生,他只得转而求助上帝,认为需要上帝的手时不时轻推一下,将行星送回到它们的正确轨道。

而拉普拉斯在1780年代中叶证明,事实上这些扰动是能够自我纠正的。当时已经知道,木星的轨道在缓慢缩小,而土星的轨道在扩大。拉普拉斯证明这不过是这两个巨行星以929年周期相对于严格开普勒轨道摆动这一长期循环的一部分。这个发现导致可能是拉普拉斯做过的最著名的评论。当天体力学的这一突破性成就以书的形式发表时,拿破仑向拉普拉斯指出,他没有看到书中提到上帝,而拉普拉斯回答说‘我不需要这样的假说。’

拉普拉斯也是最早考虑到可能存在黑洞的人物之一(与约翰·米切尔无关),提出了行星形成于太阳周围的原始物质云的学说。正如牛顿为进行他的天文学计算发明了微积分,拉普拉斯在其天文研究中也发展了今天仍在运用的新的数学方法。他还奠定了概率论的基础。拉普拉斯在1827年3月5日逝世于巴黎,正好是牛顿死后100年的同一月份。

拉普拉斯 - 成就和荣誉

拉普拉斯用数学方法证明了行星的轨道大小只有周期性变化,这就是著名的拉普拉斯定理。

拉普拉斯

拉普拉斯的著名杰作《天体力学》,集各家之大成,书中第一次提出了“天体力学”的学科名称,是经典天体力学的代表著作。

《宇宙系统论》是拉普拉斯另一部名垂千古的杰作。在这部书中,他独立于康德,提出了第一个科学的太阳系起源理论——星云说。康德的星云说是从哲学角度提出的,而拉普拉斯则从数学、力学角度充实了星云说,因此,人们常常把他们两人的星云说称为“康德-拉普拉斯星云说”。

拉普拉斯同拉瓦锡在一起工作了一个时期,他们测定了许多物质的比热。1780年,他们两人证明了将一种化合物分解为其组成元素所需的热量就等于这些元素形成该化合物时所放出的热量。这可以看作是热化学的开端。而且,它也是继布拉克关于潜热的研究工作之后向能量守恒定律迈进的又一个里程碑,60年后这个定律终于瓜熟蒂落地诞生了。

拉普拉斯妖,拉普拉斯在1814年提出科学假设——

假定:有一个智能生物能确定从最大天体到最轻原子的运动的现时状态,就能按照力学规律推算出整个宇宙的过去状态和未来状态。

后人把他所假定的智能生物称为拉普拉斯妖。

拉普拉斯对于概率论也有很大的贡献,这从他的《概率的分析理论》这本洋洋七百万字巨著中随处可见。他把自己在概率论上的发现以及前人的所有发现统归一处。今天我们每一位学人耳熟能详的那些名词,诸如随机变量、数字特征、特征函数、拉普拉斯变换和拉普拉斯中心极限定律等等都可以说是拉普拉斯引入或者经他改进的。尤其是拉普拉斯变换,导致了后来海维塞德发现运算微积在电工理论中的应用。不能不说后来的傅利叶变换、梅森变换、Z-变换和小波变换也受它的影响。

拉普拉斯还给出了一个古怪的关于太阳会升起的概率的方程,他声称这个概率是(d+1)/(d+2)。其中d是过去太阳升起的天数。

拉普拉斯声称这个公式可以应用于所有我们不认识的事物上,或是在我们已知但由于我们不知道的事物而陷入泥潭的事物上。

黑洞,早在1796年,拉普拉斯就预言:“一个密度如地球而直径为250个太阳的发光恒星,由于其引力的作用,将不允许任何光线离开它。由于这个原因,宇宙中最大的发光天体却不会被我们看见”。

100多年后,爱因斯坦于1916年发表了广义相对论。德国天文学家史瓦西根据广义相对论的原理,对黑洞作了重新预言:存在一种不旋转、不带电、球状对称的黑洞。构成黑洞的条件是:当某一天体的质量与半径之比约等于6750亿亿亿克/厘米时,由于其强大的引力,光和其他一切物质都不可能从它上面逃逸。

1814年在参议院投票拥护恢复君主制后,他的从政生涯暂时走向低落,不过他得到了回报,路易十八国王复位后于1817年封他为侯爵。

拉普拉斯 - 个人影响

拉普拉斯在数学和物理学方面也有重要贡献,以他的名字命名的拉普拉斯变换和拉普拉斯方程,在科学技术的各个领域有着广泛的应用。

拉普拉斯 - 人物评价

拉普拉斯一生主要的兴趣有三个:天体力学,概率论和升官发财。这三者虽然相对独立,如风马牛渺不相及,他却样样都没耽误,并在其中都创造出了惊人的辉煌。

用牛顿定律去研究整个太阳系、甚至是整个宇宙的稳定性的命运,是个庞大、复杂而艰巨的课题,他一直吸引着许多科学家和哲学家的目光。

拉普拉斯在二十四岁的时候就献身于此,并以顽强的毅力“证明”了太阳系的稳定性。这是他的不朽巨著《天体力学》的重大结论之一。这本煌煌巨著有厚厚的五卷,作为历史见证,欧洲一些大学图书馆里都有保存。

拉普拉斯的另一本巨著是《概率的解析理论》,这完全是另外一个领域。如他所言,在这里,他又有一个宏图大志,就是要把日常生活中抓彩票这类随机的问题化成可以计算的东西。在这本洋洋七百多页的书里,许多远非等闲的高深数学工具他可以信手拈来,肆意发挥,以至于有人说其复杂程度甚至要超过那本《天体力学》。在这本书中,他没有提及其中的许多思想其实都是别人的发现,而是把它们和自己的思想混合了起来,进行了更广泛深入的研究,辨不清你我了。即便如此,大家还是公认他是把这门数学建立起来的最重要的功臣之一。

拉普拉斯在天文和数学上是个大师,在政治上却是颗“墙头草”,总是效忠于得势的一边,被人看不起。作为一个政治上的机会主义者,在法国革命动荡不定的日子里,无论那个党偶然得势,他都去逢迎。

尽管有这样那样的缺点,但拉普拉斯在很多地方还是保持了学者的本色。

也许是由于年轻时吃了达朗贝尔的闭门羹,拉普拉斯在自己身处高位之后,对于年轻的学者总是乐于慷慨帮助和鼓励关照。他称这些初学者是为他的干儿子。

他时时帮助提拔像化学家盖吕萨克、数学物理学家泊松和年轻的柯西等人。当旅行家和自然研究者洪堡到法国考察水成岩的分布情况时,拉普拉斯慷慨也地资助了他。像这样的慷慨,在科学界实在是太少见了。

另外,和英国绅士牛顿不一样,拉普拉斯是个雄心勃勃,激情彭湃的人。为了将上帝“赶出宇宙”,拉普拉斯坚持用严密的数学逻辑证明了他的观点,并且直言不讳地表达了这个他心目中的伟大信念。

拉普拉斯 - 与拿破仑

拉普拉斯曾任拿破仑的老师,所以和拿破仑结下不解之缘。拉普拉斯在数学上是个大师,在政治上是个小人物、墙头草,总是效忠于得势的一边,被人看不起,拿破仑曾讥笑他把无穷小量的精神带到内阁里。在席卷法国的政治变动中,包括拿破仑的兴起和衰落,没有显著地打断他的工作。尽管他是个曾染指政治的人,但他的威望以及他将数学应用于军事问题的才能保护了他,同时也归功于他显示出的一种并不值得佩服的在政治态度方面见风使舵的能力。

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