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拉普拉斯的简介与生平

皮埃尔-西蒙·拉普拉斯,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。拉普拉斯是法国的一名数学家、天文学家,也是法国科学院院士。既当过军事学院担任过数学教授,也担任过法国经度局局长,在拿破仑政府中担任过一段时间的内政部长。

拉普拉斯人像

1767年,年轻的拉普拉斯带着介绍信到法国首都巴黎,去拜见达朗贝尔,但是却被拒之门外。之后拉普拉斯通过对自己的证明,获得了老师的认可。

1773年,拉普拉斯就“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”这一问题展开了研究,结合数学方法证明了行星平均运动的不变性,换句话说,行星的轨道大小只有周期性变化,并证明为偏心率和倾角的3次幂。这也就是著名的拉普拉斯定理。在天体力学的研究方面,他把牛顿的万有引力定律应用到整个太阳系。

1780年,拉普拉斯的研究在一定程度上推动了热化学的开端。拉普拉斯和拉瓦锡共同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。

1784年之后的两年中,他求得了一个著名的拉普拉斯方程,即一个弯曲的表面称为曲面,通常用相应的两个曲率半径来描述曲面,即在曲面上某点作垂直于表面的直线,再通过此线作一平面,此平面与曲面的截线为曲线,在该点与曲线相切的圆半径称为该曲线的曲率半径R1。通过表面垂线并垂直于第一个平面再作第二个平面并与曲面相交,可得到第二条截线和它的曲率半径R2,用 R1与R2就可表 示出液体表面的弯曲情况。这就是传说中的拉普拉斯方程。

1786年,拉普拉斯在天体研究方面又有了较大突破进展,他发现行星轨道的偏心率和倾角总保持很小和恒定,可以自动调整,也就是说摄动效应是守恒和周期性的,不会积累也不会消解。后人在拉普拉斯的基础之上演变出了“时间之窗”的概念。

1796年,拉普拉斯发表了一本与世瞩目的著作——《宇宙体系论》。他提出了第一个科学的太阳系起源理论——星云说。拉普拉斯则从数学、力学角度充实了康德在哲学基础上的星云说,因此也被后人称作“康德-拉普拉斯星云说”。

1814年拉普拉斯提出科学假设,按照其假设的状态下,能推算出整个宇宙的过去状态和未来状态,因此也被称为拉普拉斯妖,也就是传说中的“物理四大神兽”之一。

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