Пьер Симон Лаплас

Пьер Симон Лаплас

Пьер
Симон Лаплас (Laplace, 23.03.1749-5.03.1827, Бомон-ан-Ож (Нормандия), Франция)
математик, физик и астроном в книге «Изложение системы мира» (выдвинул гипотезу
о происхождении Солнечной системы из единой раскаленной вращающейся газовой
туманности («небулярную»), зная о теории Ж. Бюффона (1745г), но, не зная теории
И. Канта (1755г). Планеты зарождались на границе туманности путем конденсации
охлажденных паров в плоскости экватора и от охлаждения туманности постепенно
сжималась, вращаясь все быстрее и когда центробежная сила становится равной
силе тяготения, образуются многочисленные кольца, которые, уплотняясь, делясь
на новые кольца, создали сперва газовые планеты, а центральный сгусток превратился
в Солнце. Газовые планеты, остывали и сжимались, образуют вокруг кольца из
которых затем возникли спутнике планет (кольцо Сатурна считал верностью своих
рассуждений). В теории одновременно происходит формирование всех тел Солнечной
системы: Солнца, планет, спутников. Критикуя Ж. Бюффона, приводит 5 фактов
(явно недостаточно)- особенностей Солнечной системы, исходя из закона
тяготения. Указывает, что форма орбиты зависит от величины и направления
скорости. Это первая, разработанная в математической форме, теория и
существовала почти 150 лет, вплоть до теории О.Ю. Шмидта (1944г).

В
книге говорится о фигурах планет и приливах, теории тяготения и истории
астрономии, о кольцах Сатурна и атмосферах планет, устанавливает закон
изменения плотности воздуха с высотой, получив барометрическую формулу. Об
особенностях движения планет и о кометах, которые считал пришельцами из вне
Солнечной системы и за счет тяготения и сопротивления межзвездной среды
изменили свои орбиты на эллиптические. О спутниках планет и о либрации Луны.

В
своей первой работе по небесной механике, которой он занимался всю жизнь, «О
причине всемирного тяготения и о вековых неравенствах планет, которые от него
зависят» (1773г) предлагает способ вычисления орбит небесных тел, заменив в
1780г его новым способом. Усовершенствовав теорию Лагранжа, показал, что
неравенства планет должны быть периодическими. Например, замедление Сатурна
должно со временем смениться ускорением, а наблюдаемое ускорение Юпитера
сменится замедлением. По его словам, "взаимное действие планет не вызывает
векового ускорения в их средних движениях". Это означало, что Солнечная
система, по-видимому, устойчива, в чем он дальше и убедился. В работах
1778-1785 гг. Лаплас продолжал совершенствовать теорию возмущений. Её он использовал
для анализа движения комет. Он показал, что если первоначально комета двигалась
относительно Солнца по гиперболической орбите, то, приблизившись к Юпитеру, она
будет испытывать сильное гравитационное воздействие. Её орбита может стать
эллиптической, и периодически комета будет возвращаться к Солнцу.

В
1777г создал динамическую теорию приливов.

24
июня 1783г совместно с химиком А.Л. Лавуазье впервые синтезировал воду,
соединив кислород и водород.

В
1784г доказал, что изменения орбиты Юпитера (увеличивается) и Сатурна
(уменьшается) носят циклический 900 летний период.

В
1787г открыл причины ускорения Луны, определил величину сжатия Земли у полюсов
по неравенствам в движении Луны, а также длину градуса широты.

В
1789г построил теорию движения спутников Юпитера. Она очень хорошо
согласовалась с наблюдениями, и её использовали для предсказания движения этих
спутников.

В
1795г, произведя расчеты, впервые указал на возможность существования «черных
дыр», звезд с сильным гравитационным полем, задерживающих исходящий свет
(независимо от него на их существование указывал англичанин Джон МИТЧЕЛ
(1783г)).

В
1799г указал, что кольцо Сатурна не сплошное, а представляет узкие сплошные
кольца из очень плотной материи, иначе они бы разрушились.

Его
«Аналитическая теория вероятностей» в которой он обобщил и привел в систему все
сделанное до него, а также упростил доказательства и произвел собственные
преобразования, издавалась в 1812г, 1814г, 1820г. В работе можно обнаружить
многие позднейшие открытия теории вероятностей, сделанные другими математиками.
В нем рассмотрены некоторые вопросы теории игр, теорема Бернулли и ее связь с
интегралом нормального распределения, теория наименьших квадратов; вводится
«преобразование Лапласа», которое позже стало основой операционного исчисления.
Широко известно уравнение Лапласа в частных производных, применяющееся в теории
потенциала, тепло- и электропроводности, гидродинамике.

В
1825г закончил работу 1798-1825г 5- томным трактатом «Небесная механика»
завершив развитие небесной механики, начатое И. Ньютоном. Первый том вышел в
1798г. Впервые ввел понятие «небесная механика» в одноименной книге 1795г и его
работы в этой области позволили впервые объяснить и предсказать движение тел в
Солнечной системе на основе закона всемирного тяготения, отказавшись от Творца.
Используя только силу тяготения он рассчитал различные возмущения планетной
системы на сотни тысяч лет вперед и назад. Построил теорию возмущений и
предложил новый, более точный способ вычисления орбит, определения их форм и
теорию приливов. Обосновал ряд особенностей движения спутников Юпитера. Доказал
устойчивость Солнечной системы в течение длительного времени. Высказал идею
определения абсолютных движений звезд путем привязки к далеким, практически
неподвижным внегалактическим туманностям.

"Повидимому,
звезды... собраны в разнообразные группы, некоторые из коих содержат миллиарды
звезд... Наше Солнце и ярчайшие звезды , возможно, входят в одну из таких
групп, которая, очевидно, и опоясывает небо, образуя Млечный Путь". Эта
осторожная, но совершенно правильная формулировка принадлежит великому Лапласу.

В
физике в 1821г он установил закон изменения плотности воздуха с высотой
(барометрическая формула). В 1806–1807гг разработал теорию капиллярных сил,
вывел формулу для определения капиллярного давления (формула Лапласа). С
помощью сконструированного им вместе с А.Лавуазье ледяного калориметра
определил удельные теплоемкости многих веществ. Вывел формулу для скорости
звука с поправкой на адиабатичность (1816г).

Учился
в школе монашеского ордена бенедиктинцев. В 1766г приехал в Париж. Занимался
математикой, публиковался в математическом журнале Ж.Лагранжа. В 1771г по
рекомендации Даламбера стал профессором Военной школы в Париже. В 1773г
становится адьюнктом, а в 1778г членом Парижской АН. В 1790г был назначен
председателем Палаты мер и весов. Принимал активное участие в разработке
метрической системы мер будучи председателем палаты мер и весов (1790-1793г),
создании революционного французского календаря. В 1794г, когда террор якобинцев
был остановлен, Лаплас вернулся в Париж (бежал с семьей из Парижа в 1793г) и
принял участие в организации Нормальной школы (высшего учебного заведения) и
Бюро долгот, которое должно было публиковать координаты Солнца, Луны и планет. С
созданием в 1795г вместо Академии наук Национального института наук и искусств
он становится его членом и возглавляет Бюро долгот, занимающееся измерением
длины земного меридиана. С приходом к власти Наполеона, становится министром
внутренних дел, затем членом сената, а с 1803г канцлером, получил титул графа. После
реставрации монархии во Франции, Лаплас становится пэром Франции и маркизом, в
1817г становится членом вновь созданной Французской АН. С 1802г почетный член
Петербургской АН. Утром 5 марта 1827г он умер. Последние слова его были:
"То, что мы знаем, так ничтожно по сравнению с тем, чего мы не
знаем".
Список литературы

Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://astro.websib.ru/