皮埃尔-西蒙·拉普拉斯

皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace,1749－1827)是法国著名的分析学家、概率论学家和物理学家，法国科学院院士，法国数学家，天文学家，天体力学的主要奠基人，天体演化学的创立者之一，分析概率论的创始人，应用数学的先驱。

1749年3月23日，皮埃尔-西蒙·拉普拉斯出生于法国西北部卡尔瓦多斯的博蒙昂诺日。1785年，他荣法国科学院院士，随后于1795年被任命为巴黎理工学院教授。在1796年发表的《宇宙体系论》中，他深入研究了太阳系稳定性的动力学问题，因此被誉为法国的艾萨克·牛顿和天体力学之父。1816年，他当选为法兰西学院院士，次年担任该院院长。他于1812年发表了重要的著作《概率分析理论》，该书系统总结了当时整个概率论的研究成果，阐述了概率在选举、审判、调查、气象等领域的应用，并引入了“皮埃尔-西蒙·拉普拉斯变换”等概念。拉普拉斯是决定论的坚定支持者，他提出了著名的拉普拉斯妖观念。他努力挽救了世袭制度的没落：曾在拿破仑·波拿巴统治时期担任六周的内政部长，并成为元老院的掌玺大臣。他在拿破仑皇帝时代和路易十八时代两次被授予爵位，并最终被选为法兰西学院院长。拉普拉斯曾是拿破仑的导师，因此与拿破仑结下了深厚的关系。

拉普拉斯一生发表了270多篇关于天文学、数学和物理学的论文，其专著总计超过4000页，其中最具代表性的专著包括《天体力学》、《宇宙体系论》和《概率分析理论》等。他于1827年3月5日在巴黎去世。

人物生平

皮埃尔-西蒙·拉普拉斯，法国数学家、天文学家，法国科学院院士。是天体力学的主要奠基人、天体演化学的创立者之一，他还是分析概率论的创始人，因此可以说他是应用数学的先驱。

1749年3月23日生于法国西北部卡尔瓦多斯的博蒙昂诺日，曾任巴黎军事学院数学教授。

1780年，他同安托万-洛朗·德·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。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。

1795年任巴黎理工学院教授，后又在高等师范学校任教授。

1799年他还担任过法国经度局局长，并在拿破仑·波拿巴政府中任过6个星期的内政部长。

1816年被选为法兰西学院院士，

1817年任该院院长。

1827年3月5日卒于巴黎。拉普拉斯在研究天体问题的过程中，创造和发展了许多数学的方法，以他的名字命名的拉普拉斯变换、拉普拉斯定理和拉普拉斯方程，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。

主要成就

天体力学

拉普拉斯把注意力主要集中在天体力学的研究上面。他把牛顿的万有引力定律应用到整个太阳系。

1773年解决了一个当时著名的难题：解释木星轨道为什么在不断地收缩，而同时土星的轨道又在不断地膨胀。拉普拉斯用数学方法证明行星平均运动的不变性，即行星的轨道大小只有周期性变化，并证明为偏心率和转轴倾角的3次幂。这就是著名的拉普拉斯定理。此后他开始了太阳系稳定性问题的研究。同年，他成为法国科学院副院士。

拉普拉斯方程

1784～1785年，他求得天体对其外任一质点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年他被选为科学院院士。

行星轨道

1786年证明行星轨道的偏心率和倾角总保持很小和恒定，能自动调整，即摄动效应是守恒和周期性的，不会积累也不会消解。拉普拉斯注意到木星的三个主要卫星的平均运动Z1，Z2，Z3服从下列关系式：Z1-3×Z2+2×Z3=0。同样，土星的四个卫星的平均运动Y1，Y2，Y3，Y4也具有类似的关系：5×Y1-10×Y2+Y3+4×Y4=0。后人称这些卫星之间存在可公度性，由此演变出时间之窗的概念。

1787年发现月球的加速度同地球轨道的偏心率有关，从理论上解决了太阳系动态中观测到的最后一个反常问题。

宇宙体系论

1796年他的著作《宇宙体系论》问世，书中提出了对后来有重大影响的关于行星起源的星云假说。在这部书中，他独立于伊曼努尔·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”。

他长期从事大行星运动理论和月球运动理论方面的研究，尤其是他特别注意研究太阳系天体摄动，太阳系的普遍稳定性问题以及太阳系稳定性的动力学问题。在总结前人研究的基础上取得大量重要成果，他的这些成果集中在1799～1825年出版的5卷16册巨著《天体力学》之内。在这部著作中第一次提出天体力学这一名词，是经典天体力学的代表作。因此他被誉为法国的牛顿和天体力学之父。 1814年拉普拉斯提出科学假设，假定如果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。

数学概率

他在数学，特别是概率论方面，也有很大贡献。

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。

个人作品

参考资料

拉普拉斯.黄淮学院.2024-03-19

拉普拉斯.甘肃大众科普网.2024-03-19

Pierre Simon Laplace (1749 - 1827).D.R. Wilkins, School of Mathematics Trinity College, Dublin.2024-03-19

数学家天文学家拉普拉斯出生.趣历史.2020-05-09