拉普拉斯

拉普拉斯(拉普拉斯，皮埃尔-西蒙，侯爵夫人)，法国著名数学家和天文学家，是天体力学的主要创始人，天体化学的创始人之一，分析概率论的创始人，应用数学的先驱。拉普拉斯从数学上证明了行星的轨道大小只是周期性变化，这就是著名的拉普拉斯定理。他发表了270多篇关于天文学、数学和物理学的论文，共有4006页的专著。其中，最具代表性的专著是天体力学、宇宙系统理论和概率分析理论。1796年，他发表了《宇宙系统理论》。由于研究太阳系稳定性的动力学，他被誉为法国牛顿和天体力学之父。拉普拉斯出生于法国诺曼底的博蒙特。他的父亲是个农民。他从年轻时就显示出杰出的数学能力。18岁时，他离家去了巴黎，并决定从事数学工作。于是他拿了一封推荐信给当时著名的法国学者达朗贝尔，但达朗贝尔拒绝见他。拉普拉斯给达朗贝尔发了一篇关于力学的论文。这篇论文非常优秀，达朗贝尔突然很高兴成为他的教父，拉普拉斯被推荐到一所军事学校教书。之后，他和拉瓦锡一起工作了一段时间，他们测量了许多物质的比热。1780年，他们都证明了将一种化合物分解成其组成元素所需的热量等于这些元素形成化合物时释放的热量。这可以看作是热化学的开始，也是继布拉克对潜热的研究之后，能量守恒定律的又一个里程碑。60年后，这项法律终于诞生了。拉普拉斯的主要重点是研究天体力学，特别是太阳系中天体的摄动和太阳系的一般稳定性。他将牛顿万有引力定律应用于整个太阳系，并在1773年解决了一个著名的问题:解释为什么木星的轨道在缩小，而土星的轨道在扩大。拉普拉斯用数学方法证明了行星平均运动的不变性，并证明了它是偏心率和倾角的三次方。这就是著名的拉普拉斯定理，关于太阳系稳定性的研究从此开始。同年，他成为法国科学院的副院士。从1784年到1785年，他得到了天体对其外任何粒子的引力分量可以用一个势函数来表示，这个势函数满足一个偏微分方程，即著名的拉普拉斯方程。1785年，他被选为科学院成员。在1786年，证明了行星轨道的偏心率和倾角总是保持小而恒定，并且可以自动调整，即扰动效应是保守的和周期性的，即它不会积累或溶解。1787年，人们发现月球的加速度与地球轨道的偏心率有关，这从理论上解决了太阳系动力学中观察到的最后一个异常问题。1796年，他的著作《宇宙系统理论》出版，其中提出了对未来有重大影响的行星起源的星云假说。他长期从事大行星运动理论和月球运动理论的研究，并在总结前人研究的基础上取得了大量重要成果。他的成就集中在1799年至1825年出版的5卷16卷的巨著《天体力学》。天体力学这一术语最早在本书中提出，是经典天体力学的代表作品。这一时期席卷法国的政治变革，包括拿破仑的兴衰，并没有显著地打断他的工作，尽管他是一个政治涉猎者。他的声望和将数学应用于军事问题的能力保护了他。他在政治态度上也表现出一种不值得钦佩的兼得的能力。拉普拉斯在数学方面也做出了许多贡献。1812年，一本重要的书《概率分析理论》出版了。1799年，他还担任法国经度局局长和拿破仑*的内政部长六周。拉普拉斯的著名杰作《天体力学》是各种学派的伟大成就的集合。该书首次提出了“天体力学”的学科名称。这是经典天体力学的代表作。《宇宙系统理论》是拉普拉斯的另一部具有悠久历史的杰作。在这本书里，独立于康德，他提出了太阳系起源的第一个科学理论——星运理论。康德的恒星云理论是从哲学的角度提出的，而拉普拉斯从数学和力学的角度丰富了它。因此，人们通常称他们的两个恒星云理论为“康德-拉普拉斯恒星云理论”。拉普拉斯在数学和物理方面也做出了重要贡献。拉普拉斯变换和以他命名的拉普拉斯方程被广泛应用于科学技术的各个领域。