Pjērs Simons Laplāss (Laplace, 1749–1827) — franču matemātiķis un astronoms
Pjērs Simons Laplāss — franču matemātiķis un astronoms: Debesu mehānika, Laplasa vienādojums, transformācija un Bejsa varbūtību interpretācija, kas mainīja matemātiku un astronomiju.
Pjērs Simons Laplāss (1749. gada 23. marts - 1827. gada 5. marts), vēlāk marķīzs de Laplāss, bija franču matemātiķis un astronoms. Viņa pētījumi skāra gan teorētisko matemātiku, gan praktisko astronomiju, un viņš kļuva par vienu no 18.–19. gadsimta ievērojamākajiem zinātniekiem.
Dzīve un karjera
Laplāss dzimis Normandijā, mācījās vietējā skolā un ātri izcēlās ar izcilām matemātikas spējām. Viņš strādāja dažādās zinātniskajās institūcijās Francijā, bija Francijas zinātniskās kopienas aktīvs loceklis un darbojās akadēmiskajos un valsts amatos gan pirms, gan pēc Franču revolūcijas. Viņa uzstāšanās, konsultācijas un publicētie traktāti nodrošināja lielu ietekmi uz savas paaudzes un nākamo paaudžu zinātnisko domu.
Galvenie sasniegumi
Viņa darbs palīdzēja attīstīt matemātisko astronomiju un statistiku. No svarīgākajiem sasniegumiem jāsauc:
- Mécanique Céleste (Debesu mehānika, 1799–1825) — piecu sējumu darbs, kurā Laplāss pārvērta klasiskās mehānikas ģeometrisku pieeju par analītisku sistēmu, balstītu uz kalkulu. Tas ļāva formāli aprakstīt un risināt sarežģītas problēmas Saules sistēmas kustībā, perturbācijās un stabilitātē.
- Fundamentālas ieguldījums varbūtību teorijā: viņš uzrakstīja Théorie Analytique des Probabilités (1812) un popularizēja tā saukto Bejsa varbūtības interpretāciju, kā arī izstrādāja rīkus, kas vēlāk kļuva par pamatu mūsdienu statistikai un spriedumu modelēšanai.
- Matemātiskie instrumenti, kas turpina darboties arī mūsdienās: viņš formulēja Laplasa vienādojumu, pirmais plaši izmantoja Laplasa transformāciju, kas tiek plaši lietota matemātiskās fizikas nozarēs, un viņa vārdā nosaukts Laplakjana diferenciālais operators (Laplaciāns).
- Pētījumi par Saules sistēmas stabilitāti, Mēness un planētu kustību perturbācijām, paisumiem un citiem astronomiskiem fenomeniem — viņa analītiskās metodes ļāva precīzāk prognozēt un skaidrot novērojamos procesus.
- Teorētiskās pieejas un aprēķinu metodes, piemēram, Laplases metode integrāļu aproksimācijai, kļuva par standarta instrumentiem analītiskajā matemātikā.
Filozofiskā un zinātniskā ietekme
Laplāss bija nozīmīga figūra ne tikai matemātikā un astronomijā, bet arī zinātnes filozofijā: viņš aizstāvēja spēcīgu determinisma skatījumu (bieži sauktu par "Laplases dēmonu") un parādīja, kā varbūtību rīki lietojami reālās pasaules neziņas kvantificēšanai. Viņa metodes ietekmēja vēlākus matemātiķus un fiziķus — no Poasona un Furjē līdz Gaussam un citiem — un viņa rezultāti saglabā savu nozīmi modernajā matemātiskajā fizikā, astrofizikā un statistikā.
Galvenie darbi
- Mécanique Céleste (1799–1825)
- Théorie Analytique des Probabilités (1812)
- Essai philosophique sur les probabilités (filozofiskā eseja, kas skaidro varbūtību pieeju)
Laplāss mūsdienās tiek atcerēts kā viens no zinātnes klasiķiem, kura vārds ir ierakstīts daudzos matemātikas un fizikas jēdzienos, vienlaikus saglabājot ietekmi gan teorētiskajā, gan pielietotajā zinātnē.
Astronomija
Saules sistēma
Laplāsa viedoklis par Saules sistēmas rašanos ir aktuāls arī mūsdienās. Viņš, tāpat kā Ņūtons, atzina, ka galvenais spēks Saules sistēmā ir gravitācija. Gravitācija izraisīja gāzu un sīku daļiņu saplūšanu vienā centrālajā masā (kas kļuva par Sauli) ar citām mazākām grupām (planētām), kuras pie centrālās zvaigznes noturēja gravitācija.
Laplaiss pierādīja, ka nelielās planētu kustības svārstības ir paškorektējošas un ka Saules sistēma kopumā ir stabila. Tas nozīmēja, ka Saules sistēma pašreizējā stāvoklī pastāvēs ļoti ilgi. Viņš atrisināja dažas problēmas saistībā ar Mēness orbītu un to, kā Mēness izraisa paisumus un bēgumus.
Melnie caurumi
Arī Laplacs bija tuvu melnā cauruma koncepcijas izstrādei. Viņš norādīja, ka varētu būt masīvas zvaigznes, kuru gravitācija ir tik liela, ka pat gaisma nevar izkļūt no to virsmas (sk. "Izbēgšanas ātrums"). Laplacs arī izteica pieņēmumu, ka dažas no teleskopu atklātajām miglājamām var nebūt Piena ceļa daļa un patiesībā varētu būt pašas galaktikas.[] Tādējādi viņš jau 100 gadus iepriekš paredzēja Edvīna Hobla lielo atklājumu.
Citāti
- "Tas, ko mēs zinām, nav daudz. Tas, ko mēs nezinām, ir milzīgs." (piedēvēts)
- "Man šī hipotēze nebija vajadzīga". (Je n'avais pas besoin de cette hypothèse-là, kā atbilde Napoleonam, kurš viņam jautāja, kāpēc viņš savā grāmatā par astronomiju nav pieminējis Dievu).
- "Tāpēc ir skaidrs, ka..." (Il est facile de voir que... ) - frāze, ko bieži lietoja debesu mehānikā, kad viņš bija kaut ko pierādījis un nepareizi uzrakstījis pierādījumu vai uzskatīja to par neveiklu. Pazīstama kā signāls, kas apzīmē kaut ko patiesu, bet grūti pierādāmu.
- "Ārkārtas apgalvojuma pierādījumu svarīgumam jābūt proporcionālam tā neparastumam".
- "... [Šī attiecību vienkāršība nešķiet pārsteidzoša, ja ņemam vērā, ka] visas dabas parādības ir tikai matemātiski neliela skaita nemainīgu likumu matemātiski rezultāti".
Jautājumi un atbildes
J: Kas bija Pjērs-Simons Laplāss?
A: Pjērs Simons Laplāss bija franču matemātiķis un astronoms.
J: Kāds bija Laplāsa devums matemātikā?
A: Laplāsa devums matemātikā ir viņa darbs matemātiskajā astronomijā un statistikā, Bejasa varbūtības interpretācijas izstrāde, Laplāsa vienādojuma izgudrošana un Laplāsa transformācijas aizsākumi.
J: Kāds ir slavenākais Laplāsa darbs?
A: Slavenākais Laplāsa darbs ir viņa piectām sējumiem veltītā Mécanique Céleste (Debesu mehānika) (1799-1825).
J: Kā Laplace mainīja klasiskās mehānikas pētniecību?
A.: Laplaiss mainīja klasiskās mehānikas ģeometrisko pētniecību uz tādu, kas balstīta uz rēķināšanu, kas ļāva risināt plašāku problēmu loku.
J: Kāda ir Bejsa varbūtības interpretācija?
A.: Bejsiskā varbūtības interpretācija ir teorija, ko Laplace izstrādāja statistikā un kas ietver iepriekšējo uzskatu atjaunināšanu, pamatojoties uz jauniem pierādījumiem.
J: Kas ir Laplasa vienādojums?
A: Laplaca vienādojums ir svarīgs Laplaca izgudrots matemātisks vienādojums, kas apraksta sakarību starp temperatūru un potenciālu sistēmā.
J: Kas ir Laplasa transformācija?
A: Laplasa transformācija ir Laplasa izgudrots matemātisks instruments, ko izmanto daudzās matemātiskās fizikas nozarēs, lai sarežģītus vienādojumus pārveidotu vienkāršākos.
Meklēt