Пьер лаплас что открыл
Пьер-Симон Лаплас и его «небесная механика»
К началу научной деятельности Пьера-Симона Лапласа (1749– 1827) в астрономии остро стояли три главные проблемы: объяснение так называемого большого неравенства Юпитера и Сатурна (непрерывного ускорения первого и замедления второго), векового ускорения Луны и связанной с ними общей проблемы устойчивости Солнечной системы. Орбиты с учетом этих особенностей становились незамкнутыми и либо раскручивались, либо закручивались вокруг центрального тела так, что со временем такие тела должны были или удалиться в космическое пространство, или же упасть на Солнце.
В работе 1773 г. «О принципе всемирного тяготения и о вековых неравенствах планет, которые от него зависят» Лаплас показал, что изменения орбитальной скорости Юпитера и Сатурна имеют не вековой, а периодический характер (с периодом 929,5 года). Из той же работы следовало, что и вековое ускорение Луны является долгопериодическим, меняющим знак и зависящим от эксцентриситета земной орбиты, который, в свою очередь, изменяется под воздействием тяготения других планет.
Убедительным подтверждением лапласовой теории движения Луны стало то, что на ее основе он впервые вычислил точную величину сжатия Земли у полюсов и величину расстояния от Земли до Солнца. Выводы Лапласа — к тому времени уже широко известного математика и небесного механика, академика — об устойчивости Солнечной системы произвели наиболее сильное впечатление на его современников. И хотя в дальнейшем выяснилось, что задача эта, как и само понятие устойчивости, намного сложнее, заслуга Лапласа не утратила своего значения.
Лаплас внес фундаментальный вклад в построение теории вероятностей в сочинениях «Аналитическая теория вероятностей» (1812) и «Опыт философии теории вероятностей» (1814). Им была развита математическая теория ошибок — прежде всего, дано обоснование широко применяемого и в наши дни метода наименьших квадратов.
Лаплас был одним из создателей новых аналитических методов приближенных вычислений — разложения функции в ряды и применения дифференциальных уравнений в частных производных. Первое позволило ему решить труднейшую проблему вековых ускорений планет и Луны. Полученное им дифференциальное уравнение в частных производных, носящее его имя, оказалось применимым в теории потенциала, в электростатике и гидродинамике, для описания явлений теплопроводности.
В физике Лаплас вывел формулу для определения скорости звука в воздухе (1809); построил теорию явления капиллярности, которая в свое время получила широкое применение в технике; исследовал явление преломления света, в том числе двойного, в кристаллах. В геофизике — нашел барометрическую формулу (зависимости плотности атмосферы от высоты над земной поверхностью).
Наконец, особое место в истории не только астрономии, но и всего естествознания занимает знаменитая небулярная космогоническая (планетная) гипотеза Лапласа — утверждение эволюционного мировоззрения в астрономии, начавшееся с планетной космогонии Канта (1755). Космогоническая гипотеза Лапласа господствовала целое столетие, и хотя с развитием науки она была оставлена, новый синтез основных космогонических идей первых эволюционистов Канта и Лапласа, дополненных новыми физическими идеями, дал стимул современному этапу развития планетной космогонии.
Научные достижения Пьера-Симона Лапласа
В 1789 г. Лаплас создал первую полную теорию возмущенного движения спутников Юпитера. Это позволило составить намного более точные таблицы затмений этих спутников, которые во времена Лапласа оставались основным способом определения долготы на море. Лапласу принадлежат также первая динамическая теория приливов, дальнейшая разработка теории фигур небесных тел, новый метод определения планетных и кометных орбит, работа о движении полюсов по поверхности Земли.
Свои рассуждения Лаплас изложил в фундаментальном пятитомном труде «Трактат о небесной механике» (1798–1825), дав при этом название новой науке. Он же стал одним из главных создателей нового математического аппарата как для астрономии, так и для физики. В теории гравитационных взаимодействий он создал теорию потенциала, в которой для описания поля притяжения сфероида ввел шаровые функции. Начатое Лапласом создание теории движения тела переменной массы на два века опережало проблемы его эпохи, закладывая фундамент теории межпланетных полетов.
Пьер Симон маркиз де Лаплас
Пьер Симон маркиз де Лаплас: «То, что мы знаем, – ограничено, а то, чего мы не знаем, – бесконечно»
Родился в семье фермера в местечке Бомон-ан-Ож (Beaumont-en-Auge). Благодаря рано проявленным способностям и благоволению крупного поместного дворянина, у которого отец будущего ученого арендовал землю, окончил местную школу Ордена монахов-бенедиктинцев, после чего получил возможность продолжить образование в университете г. Кан (Caen). В дальнейшем ученый внес огромный вклад в развитие математической физики в рамках классической механики Ньютона, применил Закон всемирного тяготения Ньютона к теории строения Солнечной системы. Вскоре после Великой Французской революции был исключен из Академии «за недостаток республиканской добродетели и ненависти к королям» и в 1793 году бежал с семьей из Парижа и, находясь, фактически, на нелегальном положении, написал научно-популярную книгу «Изложение системы мира», где и сформулировал свою гипотезу происхождения Солнечной системы. По завершении периода якобинского террора, вернувшись в Париж, опубликовал монументальный многотомный труд «Трактат о небесной механике» (Traitè de mèchanique cèleste, 1796), заложивший основы нового раздела физической науки, который с тех пор так и именуется «небесной механикой». При Наполеоне занимал видные государственные посты, вплоть до поста министра внутренних дел.
Научное наследие относится к области теории вероятностей, небесной механики, матема¬тики и математической физики.
Содержание
Дифференциальные уравнения
Теория вероятностей
Уравнение и распределение Лапласа
Физика
Небесная механика
Развил методы небесной механики и завершил почти всё 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 планет, если представить их взаимные возмущения в виде рядов. Он установил также, что эти возмущения носят периодический характер. В 1780 предложил новый способ вычисления орбит небесных тел. Доказал устойчивость Солнечной системы в течение очень длительного времени. Далее пришёл 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 рассмотрел теорию движения спутников Юпитера под действием взаимных возмущений и притяжения к Солнцу. Получил полное согласие теории с наблюдениями и установил ряд законов этих движений. Одной из главных заслуг было открытие причины ускорения в движении Луны. В 1787 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 определил величину сжатия Земли у полюсов. Ему принадлежит также разработка динамический теории приливов. Небесная механика во многом обязана его трудам, к-рые подытожены им в классическом сочинении «Трактат о небесной механике» (т. 1-5, 1798-1825). Его космогоническая гипотеза имела огромное философское значение. Изложена им в приложении к его книге «Изложение системы мира» (т. 1-2, 1796).
Философия
Пьер Симон маркиз де Лаплас: «Человек способен стремиться лишь за фантомами»
По философским взглядам Лаплас примыкал к французским материалистам; известен его ответ Наполеону 1, что в своей теории о происхождении Солнечной системы он не нуждался в гипотезе о существовании бога. Ограниченность его механистического материализма проявилась в попытке объяснить весь мир, в том числе физиологические, психические и социальные явления, с точки зрения механистического детерминизма. Своё понимание детерминизма рассматривал как методологический принцип построения всякой науки. Образец окончательной формы научного познания видел в небесной механике. Лапласовский детерминизм стал нарицательным обозначением механистической методологии классической физики.
Его материалистическое мировоззрение, ярко сказавшееся в научных трудах, контрастирует с его политической толерантностью. При всяком политическом перевороте переходил на сторону победивших; сначала был республиканцем, после прихода к власти Наполеона – министром внутренних дел; затем был назначен членом и вице-председателем сената, при Наполеоне получил титул графа империи, а в 1814 подал свой голос за низложение Наполеона; после реставрации Бурбонов получил пэрство и титул маркиза.
Афоризмы
– the Principle of Laplace.
Quoted in Mathematical Maxims and Minims N. Rose (Raleigh N C 1988)
– Quoted in Budget of Paradoxes A. De Morgan
Quoted in Budget of Paradoxes A. De Morgan
а) «То, что мы знаем, – ограничено, а то, чего мы не знаем, – бесконечно». б) «То, что мы знаем, так ничтожно по сравнению с тем, чего мы не знаем».
– согласно легенде его последние слова.
Литература
Лаплас (Брокгауз и Ефрон)
Пьер Симон маркиз де Лаплас
Пьер Симон маркиз де Лаплас: «То, что мы знаем, – ограничено, а то, чего мы не знаем, – бесконечно»
Родился в семье фермера в местечке Бомон-ан-Ож (Beaumont-en-Auge). Благодаря рано проявленным способностям и благоволению крупного поместного дворянина, у которого отец будущего ученого арендовал землю, окончил местную школу Ордена монахов-бенедиктинцев, после чего получил возможность продолжить образование в университете г. Кан (Caen). В дальнейшем ученый внес огромный вклад в развитие математической физики в рамках классической механики Ньютона, применил Закон всемирного тяготения Ньютона к теории строения Солнечной системы. Вскоре после Великой Французской революции был исключен из Академии «за недостаток республиканской добродетели и ненависти к королям» и в 1793 году бежал с семьей из Парижа и, находясь, фактически, на нелегальном положении, написал научно-популярную книгу «Изложение системы мира», где и сформулировал свою гипотезу происхождения Солнечной системы. По завершении периода якобинского террора, вернувшись в Париж, опубликовал монументальный многотомный труд «Трактат о небесной механике» (Traitè de mèchanique cèleste, 1796), заложивший основы нового раздела физической науки, который с тех пор так и именуется «небесной механикой». При Наполеоне занимал видные государственные посты, вплоть до поста министра внутренних дел.
Научное наследие относится к области теории вероятностей, небесной механики, матема¬тики и математической физики.
Содержание
Дифференциальные уравнения
Теория вероятностей
Уравнение и распределение Лапласа
Физика
Небесная механика
Развил методы небесной механики и завершил почти всё 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 планет, если представить их взаимные возмущения в виде рядов. Он установил также, что эти возмущения носят периодический характер. В 1780 предложил новый способ вычисления орбит небесных тел. Доказал устойчивость Солнечной системы в течение очень длительного времени. Далее пришёл 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 рассмотрел теорию движения спутников Юпитера под действием взаимных возмущений и притяжения к Солнцу. Получил полное согласие теории с наблюдениями и установил ряд законов этих движений. Одной из главных заслуг было открытие причины ускорения в движении Луны. В 1787 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 определил величину сжатия Земли у полюсов. Ему принадлежит также разработка динамический теории приливов. Небесная механика во многом обязана его трудам, к-рые подытожены им в классическом сочинении «Трактат о небесной механике» (т. 1-5, 1798-1825). Его космогоническая гипотеза имела огромное философское значение. Изложена им в приложении к его книге «Изложение системы мира» (т. 1-2, 1796).
Философия
Пьер Симон маркиз де Лаплас: «Человек способен стремиться лишь за фантомами»
По философским взглядам Лаплас примыкал к французским материалистам; известен его ответ Наполеону 1, что в своей теории о происхождении Солнечной системы он не нуждался в гипотезе о существовании бога. Ограниченность его механистического материализма проявилась в попытке объяснить весь мир, в том числе физиологические, психические и социальные явления, с точки зрения механистического детерминизма. Своё понимание детерминизма рассматривал как методологический принцип построения всякой науки. Образец окончательной формы научного познания видел в небесной механике. Лапласовский детерминизм стал нарицательным обозначением механистической методологии классической физики.
Его материалистическое мировоззрение, ярко сказавшееся в научных трудах, контрастирует с его политической толерантностью. При всяком политическом перевороте переходил на сторону победивших; сначала был республиканцем, после прихода к власти Наполеона – министром внутренних дел; затем был назначен членом и вице-председателем сената, при Наполеоне получил титул графа империи, а в 1814 подал свой голос за низложение Наполеона; после реставрации Бурбонов получил пэрство и титул маркиза.
Афоризмы
– the Principle of Laplace.
Quoted in Mathematical Maxims and Minims N. Rose (Raleigh N C 1988)
– Quoted in Budget of Paradoxes A. De Morgan
Quoted in Budget of Paradoxes A. De Morgan
а) «То, что мы знаем, – ограничено, а то, чего мы не знаем, – бесконечно». б) «То, что мы знаем, так ничтожно по сравнению с тем, чего мы не знаем».
– согласно легенде его последние слова.
Литература
Лаплас (Брокгауз и Ефрон)
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.
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:
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.
Пьер Лаплас
Пьер Лаплас
