نابليون، عندما سمع عن أحدث كتاب لابلاس، قال: "السيد لابلاس، يخبرونني أنك كتبت هذا الكتاب الضخم عن نظام الكون، ولم تذكر حتى خالقه.
Pierre-Simon، marquis de Laplace كان عالماً وموسوعياً فرنسياً كان عمله مهماً لتطوير الهندسة والرياضيات والإحصاء والفيزياء والفلك والفلسفة. لقد لخّص وطوّر عمل سابقيه في أعماله المكونة من خمسة مجلدات Mécanique Céleste الميكانيكا السماوية 1799–1825. ترجم هذا العمل دراسة الأشكال الهندسية للميكانيكا الكلاسيكية إلى واحدة تستند إلى التفاضل والتكامل، مما فتح نطاقاً أوسع من المسائل. في الإحصاء، تم تطوير التفسير البايزي للاحتمالية في المقام الأول من قبل لابلاس.
صاغ لابلاس معادلة لابلاس، وطور تحويل لابلاس الذي يظهر في العديد من فروع الفيزياء الرياضية، وهو مجال لعب دوراً رائداً في تشكيله. مؤثر لابلاس التفاضلي، المستخدم على نطاق واسع في الرياضيات، سُمي أيضاً باسمه. أعاد صياغة وطوّر فرضية السديم حول أصل النظام الشمسي وكان أحد أوائل العلماء الذين افترضوا وجود الثقوب السوداء وفكرة الانهيار الجذبوي.
يُذكر لابلاس باعتباره أحد أعظم العلماء في جميع الأوقات. يُشار إليه أحياناً باسم نيوتن الفرنسي أو نيوتن فرنسا، وقد وُصف بأنه يمتلك قدرة رياضية طبيعية فريدة من نوعها تفوق تلك التي يمتلكها أي من معاصريه. كان فاحص نابليون عندما التحق نابليون بـ École Militaire في Paris عام 1784. أصبح لابلاس كونتاً من الإمبراطورية عام 1806 وسُمي ماركيزاً عام 1817، بعد استعادة البوربون.
السنوات الأولى
بعض تفاصيل حياة لابلاس غير معروفة، حيث تم حرق السجلات الخاصة به عام 1925 مع قلعة العائلة في Saint Julien de Mailloc، بالقرب من Lisieux، وهو منزل حفيد حفيده الكونت de Colbert-Laplace. وقد دُمّرت سجلات أخرى في وقت سابق، عندما تم نهب منزله في Arcueil بالقرب من Paris عام 1871.
وُلد لابلاس في Beaumont-en-Auge، Normandy في 23 مارس 1749، في قرية تقع على بعد أربعة أميال غرب Pont l'Évêque. وفقاً لـ W. W. Rouse Ball، كان والده Pierre de Laplace يمتلك ويزرع العقارات الصغيرة لـ Maarquis. كان عمه الأكبر، Maitre Oliver de Laplace، قد شغل منصب Chirurgien Royal. يبدو أنه من كونه طالباً أصبح مراقباً في المدرسة في Beaumont؛ لكن بعد حصوله على رسالة تقديم إلى d'Alembert، ذهب إلى Paris لتحسين حظه. ومع ذلك، يكون Karl Pearson قاسياً بشأن عدم دقة حساب Rouse Ball وينص على:
بالفعل، كان Caen على الأرجح في أيام لابلاس هو الأكثر نشاطاً فكرياً من جميع بلدات Normandy. كان هنا يتعلم لابلاس وكان مدرساً مؤقتاً. كتب هنا ورقته الأولى المنشورة في Mélanges من Royal Society of Turin، Tome iv. 1766–1769، قبل حوالي سنتين على الأقل من ذهابه في سن 22 أو 23 إلى Paris عام 1771. وبالتالي قبل بلوغه 20 عاماً كان على اتصال مع Lagrange في Turin. لم يذهب إلى Paris كصبي ريفي خام يعتمد على نفسه مع خلفية فقط فلاحية! في عام 1765 في سن السادسة عشرة غادر لابلاس "School of the Duke of Orleans" في Beaumont وذهب إلى University of Caen، حيث يبدو أنه درس لمدة خمس سنوات وكان عضواً في Sphinx. لم تحل "École Militaire" في Beaumont محل المدرسة القديمة إلا عام 1776.
والداه، Pierre Laplace و Marie-Anne Sochon، كانا من عائلات ميسورة. كانت عائلة Laplace منخرطة في الزراعة حتى عام 1750 على الأقل، لكن Pierre Laplace الأب كان أيضاً تاجر مشروبات وسنديك مدينة Beaumont.
التحق Pierre Simon Laplace بمدرسة في القرية تديرها دير البينديكتين، حيث كان والده ينوي أن يتم تكريسه في الكنيسة الكاثوليكية الرومانية. في السادسة عشرة، وتنفيذاً لنية والده، تم إرساله إلى University of Caen لدراسة اللاهوت.
في الجامعة، تم إرشاده من قبل معلمين متحمسين للرياضيات، Christophe Gadbled و Pierre Le Canu، اللذان أيقظا حماسه للموضوع. هنا تم الاعتراف بعبقرية لابلاس كعالم رياضيات بسرعة وبينما كان لا يزال في Caen كتب مذكرة Sur le Calcul integral aux differences infiniment petites et aux differences finies. هذا وفّر أول تفاعل بين لابلاس و Lagrange. كان Lagrange أكبر سناً بثلاث عشرة سنة، وقد أسس مؤخراً في مدينته الأصلية Turin مجلة باسم Miscellanea Taurinensia، حيث تمت طباعة الكثير من أعماله المبكرة وكان المجلد الرابع من هذه السلسلة هو المكان الذي ظهرت فيه ورقة لابلاس. حوالي هذا الوقت، معترفاً بأنه لا يملك رغبة للكهنوت، قرر أن يصبح عالم رياضيات محترفاً. تذكر بعض المصادر أنه انقطع بعد ذلك عن الكنيسة وأصبح ملحداً. لم يتخرج لابلاس في اللاهوت بل غادر إلى Paris برسالة تقديم من Le Canu إلى Jean le Rond d'Alembert الذي كان سيطراً في الأوساط العلمية في ذلك الوقت.
وفقاً لحفيد حفيده، استقبله d'Alembert بسوء، وللتخلص منه أعطاه كتاباً رياضياً سميكاً، قائلاً له أن يعود عندما ينتهي من قراءته. عندما عاد لابلاس بعد أيام قليلة، كان d'Alembert أقل ودية ولم يخفِ رأيه بأنه من المستحيل أن يكون لابلاس قد قرأ وفهم الكتاب. لكن عند استجوابه، أدرك أن الأمر كان صحيحاً، ومن ذلك الحين تولاه برعايته.
حساب آخر هو أن لابلاس حل بين عشية وضحاها مشكلة وضعها d'Alembert له للتقديم في الأسبوع التالي، ثم حل مشكلة أصعب في الليلة التالية. تأثر d'Alembert وأوصى به لمنصب تدريسي في École Militaire.
مع دخل آمن وتدريس غير مرهق، ألقى لابلاس بنفسه الآن في البحث الأصلي وللسنوات السبع عشرة التالية، 1771–1787، أنتج الكثير من عمله الأصلي في الفلك.
من 1780–1784، تعاون لابلاس والكيميائي الفرنسي Antoine Lavoisier في عدة تحقيقات تجريبية، وصممتا معداتهما الخاصة للمهمة. في عام 1783 نشرا ورقتهما المشتركة، Memoir on Heat، ناقشا فيها النظرية الحركية لحركة الجزيئات. في تجاربهما قاسا الحرارة النوعية لأجسام مختلفة، وتمدد المعادن مع زيادة درجة الحرارة. كما قاسا نقاط غليان الإيثانول والإيثير تحت الضغط.
أثار لابلاس بشكل أكبر إعجاب Marquis de Condorcet، وبحلول عام 1771 كان لابلاس يشعر أنه مستحق العضوية في الأكاديمية الفرنسية للعلوم. ومع ذلك، في تلك السنة ذهب الالتحاق إلى Alexandre-Théophile Vandermonde وفي عام 1772 إلى Jacques Antoine Joseph Cousin. كان لابلاس ساخطاً، وفي أوائل عام 1773 كتب d'Alembert إلى Lagrange في Berlin لسؤاله ما إذا كان يمكن العثور على منصب لابلاس هناك. ومع ذلك، أصبح Condorcet أميناً دائماً للأكاديمية في فبراير وتم انتخاب لابلاس عضواً مساعداً في 31 مارس، في سن 24. في عام 1773 قرأ لابلاس ورقته عن عدم تغيير الحركة الكوكبية أمام أكاديمية العلوم. في ذلك مارس تم انتخاؤه للأكاديمية، وهو المكان الذي أجرى فيه معظم عمله العلمي.
في 15 مارس 1788، في سن التاسعة والثلاثين، تزوج لابلاس من Marie-Charlotte de Courty de Romanges، امرأة تبلغ من العمر ثماني عشرة سنة من عائلة "جيدة" في Besançon. تم الاحتفال بالزفاف في Saint-Sulpice، Paris. أنجبت الزوجين ابناً، Charles-Émile 1789–1874، وابنة، Sophie-Suzanne 1792–1813.
التحليل والاحتمالية والاستقرار الفلكي
بدأ العمل المنشور الأول لابلاس عام 1771 بمعادلات تفاضلية وفروق محدودة لكنه كان يفكر بالفعل في المفاهيم الرياضية والفلسفية للاحتمالية والإحصاء. ومع ذلك، قبل انتخابه للأكاديمية عام 1773، كان قد وضع بالفعل ورقتين ستُرسي سمعته. الأولى، Mémoire sur la probabilité des causes par les événements تم نشرها في النهاية عام 1774 بينما الورقة الثانية، المنشورة عام 1776، طورت بشكل أكبر تفكيره الإحصائي وأيضاً بدأت عمله المنهجي على ميكانيكا الأجرام السماوية واستقرار النظام الشمسي. ستكون التخصصان مترابطان دائماً في ذهنه. "اتخذ لابلاس الاحتمالية كأداة لإصلاح الفجوات في المعرفة." يُناقش عمل لابلاس حول الاحتمالية والإحصاء أدناه مع عمله الناضج حول النظرية التحليلية للاحتمالات.
استقرار النظام الشمسي
نشر السير Isaac Newton كتابه Philosophiae Naturalis Principia Mathematica عام 1687 حيث قدم اشتقاقاً لقوانين Kepler، التي تصف حركة الكواكب، من قوانين الحركة وقانون الجاذبية العامة. ومع ذلك، على الرغم من أن Newton طور بشكل خاص طرق التفاضل والتكامل، استخدمت جميع أعماله المنشورة التفكير الهندسي المرهق، غير المناسب للحسابات التأثيرات من الدرجة الأعلى الأكثر دقة من التفاعلات بين الكواكب. شك Newton نفسه في إمكانية وجود حل رياضي للكل، حتى استنتج أن التدخل الإلهي الدوري ضروري لضمان استقرار النظام الشمسي. سيكون التخلي عن فرضية التدخل الإلهي نشاطاً رئيسياً في الحياة العلمية لابلاس. يُعتبر الآن بشكل عام أن طرق لابلاس بمفردها، على الرغم من أهميتها لتطوير النظرية، ليست دقيقة بما يكفي لإثبات استقرار النظام الشمسي، وبالفعل، يُفهم أن النظام الشمسي يكون فوضوياً، على الرغم من أنه يتصادف أن يكون مستقراً إلى حد ما.
كانت إحدى المشاكل المحددة من علم الفلك الرصدي هي عدم الاستقرار الظاهر حيث بدت مدار المشتري أنه ينكمش بينما كان مدار زحل يتوسع. تم التعامل مع المشكلة من قبل Leonhard Euler عام 1748 و Joseph Louis Lagrange عام 1763 لكن دون جدوى. في عام 1776، نشر لابلاس مذكرة استكشف فيها لأول مرة التأثيرات المحتملة من الأثير اللمع المفترض أو من قانون جاذبية لم يكن يتصرف على الفور. عاد في النهاية إلى استثمار فكري في جاذبية Newton. أجرى Euler و Lagrange تقريباً عملياً بتجاهل الحدود الصغيرة في معادلات الحركة. لاحظ لابلاس أنه على الرغم من أن الحدود نفسها كانت صغيرة، عندما تُدمج على مدى الوقت يمكن أن تصبح مهمة. حمل لابلاس تحليله إلى الحدود من الدرجة الأعلى، حتى وتضمين المكعب. باستخدام هذا التحليل الأكثر دقة، استنتج لابلاس أن أي كوكبين والشمس يجب أن يكونا في توازن متبادل وبالتالي أطلق عمله على استقرار النظام الشمسي. وصف Gerald James Whitrow الإنجاز بأنه "أهم تقدم في علم الفلك الفيزيائي منذ Newton".
كان لابلاس على معرفة واسعة بجميع العلوم وهيمن على جميع النقاشات في الأكاديمية. يبدو أن لابلاس اعتبر التحليل مجرد وسيلة للتعامل مع المشاكل الفيزيائية، على الرغم من أن القدرة التي ابتكر بها التحليل الضروري تكاد تكون استثنائية. طالما كانت نتائجه صحيحة، اتخذ القليل من الجهد لشرح الخطوات التي وصل بها إليها؛ لم يدرس أبداً الأناقة أو التناسق في عملياته، وكان يكفيه إذا استطاع بأي طريقة حل السؤال المحدد الذي كان يناقشه.
ديناميكا المد والجزر
النظرية الديناميكية للمد والجزر
بينما شرح Newton المد والجزر بوصف قوى توليد المد والجزر وأعطى Bernoulli وصفاً للتفاعل الثابت لمياه الأرض على الجهد المد والجزري، تصف النظرية الديناميكية للمد والجزر، التي طورها لابلاس عام 1775، التفاعل الفعلي للمحيط مع قوى المد والجزر. أخذت نظرية لابلاس لمد وجزر المحيط في الاعتبار الاحتكاك والرنين والفترات الطبيعية لأحواض المحيطات. تنبأت بالأنظمة الضخمة الكبيرة في أحواض المحيطات العالمية وتشرح مد وجزر المحيطات التي يتم ملاحظتها بالفعل.
لم تكن نظرية التوازن، القائمة على التدرج الجذبوي من الشمس والقمر لكن تتجاهل دوران الأرض وتأثيرات القارات والتأثيرات المهمة الأخرى، قادرة على شرح مد وجزر المحيط الحقيقي.
.jpg)
