ナポレオンは、ラプラスの最新の著作について聞いたとき、「ラプラス氏よ、君は宇宙の体系に関するこの大著を書いたそうだが、その創造者についてさえ一度も言及していないとのことだ」と述べた。
Pierre-Simon Laplace侯爵は、フランスの学者で博識家であり、その仕事は工学、数学、統計学、物理学、天文学、哲学の発展に重要な貢献をした。彼は1799年から1825年の5巻本『天体力学(Mécanique Céleste)』で、彼の前任者たちの仕事を要約し拡張した。この著作は古典力学の幾何学的研究を微積分に基づくものに変換し、より広範な問題を開くことになった。統計学において、確率のベイズ解釈は主にラプラスによって発展させられた。
ラプラスはラプラス方程式を定式化し、数理物理学の多くの分野に現れるラプラス変換を開拓した。数学で広く使用されているラプラシアン微分演算子も彼の名にちなんで名付けられている。彼は太陽系の起源に関する星雲仮説を再述し発展させ、ブラックホールの存在と重力的崩壊の概念を最初に仮定した科学者の一人であった。
ラプラスは史上最高の科学者の一人として記憶されている。「フランスのニュートン」または「フランスのニュートン」と呼ばれることもあり、彼の同時代の誰よりも優れた現象的な自然数学的才能を持つものとして説明されている。彼は1784年にナポレオンがパリの士官学校(École Militaire)に通っていたときのナポレオンの試験官であった。ラプラスは1806年に帝国の伯爵となり、ブルボン王政復古後の1817年に侯爵に任命された。
初期の人生
ラプラスの人生の詳細の一部は不明である。なぜなら、1925年に彼の家族の城館が焼失したためである。その城館はリジューの近くのSaint Julien de Maillocにあり、彼の曾々孫のColbert-Laplace伯爵の邸宅であった。その他の記録は早期に破壊されていた。1871年にパリの近くのArcueilにある彼の家が略奪されたときのことである。
ラプラスは1749年3月23日、ノルマンディーのBeaumont-en-Augeで生まれた。この村はPont l'Évequeの西4マイルの地点である。W.W.Rouse Ballによると、彼の父Pierre de Laplaceは小さな領地であるMaarquisを所有し農業を営んでいた。彼の大叔父Maitre Oliver de Laplaceは王妃外科医(Chirurgien Royal)の称号を保有していた。生徒から学校のBeaumontの使用人になったようである。しかし、d'Alembertへの紹介状を取得した後、彼はパリへ行き、彼の運を進める。しかし、Karl Pearsonはrouse Ballの説明の不正確さについて厳しく非難し、次のように述べている：
実際、ラプラスの時代、Caenはおそらくノルマンディーのすべての町の中で最も知的に活発であった。ここでラプラスは教育を受け、仮に教授であった。ここで彼は彼の最初の論文を書いたが、それはトリノの王立学会の『Mélanges』の第4巻に掲載されたもので、1766年から1769年のことであり、少なくとも1771年に22歳または23歳でパリに行く2年前のことである。したがって、20歳になる前にトリノのLagrangeと連絡を取っていた。彼は農民の背景を持つだけの素朴な自己教育された田舎の少年としてパリに行ったのではなかった。1765年、16歳でラプラスはBeaumontの「デューク・オブ・オルレアンズ・スクール」を去り、カーン大学に行った。そこで5年間勉強したようであり、スフィンクスのメンバーであった。Beaumont の『école Militaire』は、1776年まで古い学校を置き換えることはなかった。
彼の両親、Pierre LaplaceとMarie-Anne Sochonは恵まれた家族出身であった。ラプラス一族は少なくとも1750年まで農業に従事していたが、Pierre Laplace senior はまたシードル商人であり、Beaumont町の代議員(syndic)であった。
Pierre Simon Laplaceは村の修道院学校で学んだ。彼の父はローマンカトリック教会で聖職に就くことを意図していた。16歳で、父の意向をさらに推し進めるために、彼はカーン大学に神学を学ぶために送られた。
大学で彼は数学の2人の熱心な教師、Christophe GabledとPierre Le Genuによって指導された。彼らは彼のこの主題への熱意を呼び起こした。ここでラプラスの数学者としての才能はすぐに認識され、Caenにいる間に彼は『Sur le Calcul integral aux differences infiniment petites et aux differences finies』というメモワール(論文)を書いた。これはラプラスとLagrangeの最初の交流を提供した。Lagrangeは13歳年上であり、彼の故郷トリノに最近Miscellanea Taurinensiaという名前の雑誌を創設していた。その雑誌の多くの初期の作品が掲載され、このシリーズの第4巻でラプラスの論文が掲載されたのである。この時期、彼は聖職に対する召命を持たないことを認識して、彼は専門の数学者になることを決めた。聖職者としての聖職に対する召命を持たないことを認識した彼は、専門の数学者になることを決心した。ある情報源は、彼がその後教会と絶縁し、無神論者になったと述べている。ラプラスは神学の学位を取得しなかったが、Le CanuからJean le Rond d'Alembertへの紹介状を持ってパリへ出発した。d'Alembertは当時科学界で最高権力者であった。
彼の曾々孫によれば、d'Alembertは彼を非常に悪く受け入れ、彼を取り除くために厚い数学の本を与え、それを読み終わったら戻ってくるよう言った。数日後にラプラスが戻ってきたとき、d'Alembertはさらに不愛想で、ラプラスがその本を読んで理解することは不可能であるという彼の意見を隠さなかった。しかし、彼に質問してみると、それが真実であることに気づき、その時点で彼はラプラスを保護下に置いた。
別のアカウントでは、ラプラスはd'Alembertが彼に翌週の提出のために設定した問題を一晩で解き、翌晩にさらに難しい問題を解いたということである。d'Alembertは感銘を受け、彼に士官学校(École Militaire)での教職を勧めた。
確かな収入と気の進まない教育を受けて、ラプラスは今や独創的な研究に身を投じ、次の17年間（1771年から1787年）彼は天文学での彼の独創的な仕事の多くを生み出した。
1780年から1784年まで、ラプラスはフランスの化学者アントワーヌ・ラヴォアジエと協力して、いくつかの実験的調査を行った。彼らはこのタスク用に自分たちの機器を設計した。1783年、彼らは共同論文『熱に関するメモワール』を出版した。この中で彼らは分子運動の運動論について議論した。彼らの実験では、様々な物体の比熱と、温度の上昇に伴う金属の膨張を測定した。彼らはまた圧力下でのエタノールとエーテルの沸点を測定した。
ラプラスはさらにCondorcet侯爵に感銘を与え、1771年までにラプラスはフランス科学アカデミーの会員資格を得る権利があると感じた。しかし、その年の入会はAlexandre-Théophile Vandermondeに行われ、1772年にはJacques Antoine Joseph Cousinに行われた。ラプラスは不満だったが、1773年初頭にd'Alembertはラプラスのためにそこでポジションが見つかるかどうかをベルリンのLagrangeに尋ねるために手紙を書いた。しかし、Condorcetは2月にAcadémieの常任秘書になり、ラプラスは3月31日に副会員に選ばれた。当時24歳であった。1773年、ラプラスはAcademy des Sciencesの前で惑星運動の不変性に関する彼の論文を読んだ。その3月、彼は科学を行った大多数の場所であるアカデミーに選ばれた。
1788年3月15日、39歳のとき、ラプラスはBesançonの「良い」家族出身の18歳の女性Marie-Charlotte de Courty de Romangesと結婚した。結婚式はパリのSaint-Sulpiceで祝われた。カップルには息子Charles-Émile（1789年から1874年）と娘Sophie-Suzanne（1792年から1813年）がいた。
分析、確率、および天体の安定性
ラプラスの1771年の初期の出版された著作は、微分方程式と有限差分から始まったが、彼はすでに確率と統計の数学的および哲学的概念について考え始めていた。しかし、1773年のアカデミーへの選出前に、彼はすでに彼の評判を確立する2つの論文を草案していた。最初の論文『Mémoire sur la probabilité des causes par les événements』は1774年に最終的に出版され、2番目の論文は1776年に出版され、彼の統計的思考をさらに詳しく説明し、また天体力学と太陽系の安定性に関する彼の体系的な仕事を開始した。2つの分野は彼の心の中で常に相互に関連していた。「ラプラスは確率を知識の欠陥を修復するための道具として取った。」ラプラスの確率と統計に関する仕事は、以下で確率の分析理論に関する彼の成熟した仕事と一緒に議論されている。
太陽系の安定性
Sir Isaac Newtonは1687年に『自然哲学の数学的原理(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica)』を出版し、彼の運動の法則と万有引力の法則から惑星の運動を説明するケプラーの法則の導出を与えた。しかし、ニュートンは個人的に微積分の方法を開発していたが、彼の出版されたすべての仕事は面倒な幾何学的推論を使用していた。これは惑星間の相互作用のより微妙な高次の効果を説明するのに適していなかった。ニュートン自身は、全体への数学的解決の可能性に疑いを持ち、太陽系の安定性を保証するために周期的な神の介入が必要であると結論付けさえした。神の介入の仮説を廃止することは、ラプラスの科学的生活の主な活動になるだろう。現在、一般的にはラプラスの方法は、それ自体理論の発展に重要であるにもかかわらず、太陽系の安定性を示すのに十分正確ではないと考えられている。実際、太陽系はカオス的であると理解されているが、それはかなり安定しているわけである。
観測天文学からの特定の問題は、木星の軌道が縮小しているように見えた一方、土星の軌道が拡大していたという見かけ上の不安定性であった。この問題は1748年にLeonhard Eulerによって、そして1763年にJoseph Louis Lagrangeによって取り上げられたが、成功せずに終わった。1776年、ラプラスは、彼が最初に光の媒質仮説(luminiferous ether)の可能な影響、または瞬時に作用しなかった万有引力の法則を探求したメモワール(論文)を出版した。彼は最終的にニュートン重力への知的投資に戻った。オイラーとLagrangeは、運動方程式の小さな項を無視することで実用的な近似を行っていた。ラプラスは、項自体は小さかったが、時間をかけて統合されると重要になる可能性があることに注意した。ラプラスは彼の分析を高次の項、立方体を含むほぼ上までに実施した。このより正確な分析を使用して、ラプラスは、任意の2つの惑星と太陽は相互平衡にあるに違いなく、したがって太陽系の安定性に関する彼の仕事を開始したと結論付けた。Gerald James Whitrowはこの成果を「ニュートン以来物理天文学における最も重要な進歩」と説明した。
ラプラスはすべての科学の広い知識を持ち、Académieのすべての議論を支配していた。ラプラスは分析を単に物理的問題を攻撃する手段と見なしているようであったが、彼が必要な分析を発明する能力はほぼ現象的である。彼の結果が真実である限り、彼はそれらに至った段階を説明するのにほとんど苦労しなかった。彼は彼のプロセスでエレガンスや対称性を勉強することはなく、彼が議論していた特定の問題を何らかの方法で解決することができれば十分であった。
潮汐力学
潮汐の動的理論
ニュートンは潮汐生成力を説明することで潮汐を説明し、ベルヌーイは地球上の水の潮汐ポテンシャルへの静的反応の説明を与えたが、1775年にラプラスによって開発された潮汐の動的理論は、潮汐力に対する海洋の実際の反応を説明している。ラプラスの海の潮汐理論は、摩擦、共振、および海盆の自然な周期を考慮に入れた。それは世界の海盆の大きなアンフィドロミック(無潮点)システムを予測し、実際に観測される海洋潮汐を説明する。
太陽と月からの重力勾配に基づくが、地球の自転、大陸の影響、および他の重要な影響を無視する平衡理論は、実際の海洋潮汐を説明することができなかった。
測定が理論を確認しているので、多くのことが今や可能な説明を持つようになった。潮汐が深海の尾根と海山の鎖とどのように相互作用するかを含めて、深い渦を生じさせ、深いところから栄養を表面に輸送する。平衡潮汐理論は潮波の高さを1メートル未満と計算するが、動的理論は潮汐が15メートルまでである理由を説明する。衛星観測は動的理論の精度を確認し、世界中の潮汐は現在数センチメートル以内で測定されている。CHAMPサテライトからの測定値はTOPEXデータに基づくモデルと密接に一致している。世界的な潮汐の正確なモデルは、研究に必須である。というのは、重力を計算し、海面の変化を計算する場合、潮汐による変動を測定から削除する必要があるからである。
ラプラスの潮汐方程式
1776年、ラプラスは潮汐流を正圧の2次元シート流として説明する、1つの線形偏微分方程式セットを定式化した。コリオリ効果は、重力による横方向の強制と同様に導入される。ラプラスはこれらの方程式を流体動力学方程式を単純化することで取得した。しかし、それらはLagrangeの方程式を介してエネルギー積分から導出することもできる。
流体シートoに対して
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