Pierre-Simon Laplasas — prancūzų matematikas ir astronomas, tikimybių plėtotojas
Pierre‑Simon Laplasas — prancūzų matematikas ir astronomas, „Dangaus mechanika“ autorius, tikimybių plėtotojas; Laplaso lygtis, transformacija ir diferencialinis operatorius.
Pierre-Simon Laplace (1749 m. kovo 23 d. – 1827 m. kovo 5 d.), vėliau markizas de Laplace, buvo prancūzų matematikas ir astronomas, gimęs Beaumont-en-Auge, Normandijoje. Jo darbai padarė didelę įtaką tiek teorinei, tiek taikomajai mokslo raidai — nuo dangaus mechanikos iki tikimybių teorijos ir matematinės fizikos.
Mokslo darbai ir reikšmė
Laplaso darbai padėjo plėtoti matematinę astronomiją ir statistiką. Vienas svarbiausių jo veikalų yra penkių tomų „Dangaus mechanika“ (Mécanique Céleste, 1799–1825 m.), kuriame jis tradicinį geometrinį klasikinės mechanikos požiūrį pakeitė analitiniu — t. y. mechaninius reiškinius aiškino ir sprendė naudodamas skaičiavimus ir diferencialines lygtis. Tai leido nagrinėti sudėtingesnes planetų judėjimo, pasipriešinimo ir perturbacijų užduotis bei įtvirtino analitinės mechanikos metodus moderniojoje astronomijoje.
Tikimybių teorija ir statistika
Laplasas reikšmingai prisidėjo prie tikimybių teorijos vystymosi. Jis parašė svarbų veikalą Théorie analytique des probabilités (1812), kuriame plėtojo Bajeso idėjas ir inverse (atvirkštinės) tikimybės principus — todėl dažnai sakoma, kad Bajeso tikimybių interpretaciją daugiausia išplėtojo Laplasas. Jis taikė tikimybių metodus statistiniams spėjimams, populiacijos analizėms ir klaidų teorijai, taip pat nagrinėjo didžiųjų skaičių įstatymą ir artimųjų pasiskirstymų apytikslumus.
Pagrindinės matematinės sąvokos ir metodai
Laplasas suformulavo ir išplėtojo keletą fundamentalių matematikos bei fizikos instrumentų, kurie iki šiol plačiai naudojami:
- Jis išrado Laplaso lygtį, vieną iš pagrindinių potencialų teorijos diferencialinių lygčių formų (bendrame pavidale ∇²φ = 0), kuri taikoma elektrostatikoje, gravitacijoje ir srautų teorijoje.
- Pirmasis sukūrė Laplaso transformaciją, integralinį transformacijos metodą, plačiai naudojamą sprendžiant diferencialines lygtis, sistemos analizėje ir inžinerijoje.
- Jo vardu pavadintas Laplaso diferencialinis operatorius (Δ arba ∇²), plačiai vartojamas matematikoje, fizikoje ir inžinerijoje.
Dangaus mechanika ir kosmogoninė hipotezė
Analitiniai Laplaso metodai leido išsamiai tirti Saulės sistemos planetų judėjimo perturbacijas ir įvertinti jos ilgalaikį stabilumą. Jis nagrinėjo dujų ir skysčių bangas, potvynių reiškinius, taip pat pasiūlė vieną iš pirmųjų kosmogoninių hipotezių — vadinamąją nykstančios dujinės debesies (nebular) teoriją apie planetų ir Saulės formavimąsi.
Viešasis gyvenimas ir palikimas
Laplasas buvo žinomas ne tik kaip mokslininkas, bet ir kaip visuomenės veikėjas: jis buvo Prancūzijos mokslo institucijų narys, užėmė įvairias pareigas ir buvo apdovanotas titulu. Jo vardu pavadintos daugelis teorijų, operatorių ir transformacijų — tai liudija jo ilgalaikį poveikį matematikos, fizikos ir inžinerijos raidai. Mirė Paryžiuje 1827 m.; jo darbai ir šiandien tebėra esminė dalis matematikos bei taikomosios fizikos švietimo ir praktikos.
Astronomija
Saulės sistema
Laplaso požiūris į Saulės sistemos kilmę tebėra aktualus ir šiandien. Jis, kaip ir Niutonas, pripažino, kad pagrindinė Saulės sistemos jėga yra gravitacija. Gravitacija lėmė dujų ir mažų dalelių susijungimą į vieną centrinę masę (kuri tapo Saule) su kitomis mažesnėmis grupėmis (planetomis), kurias prie centrinės žvaigždės prilaikė gravitacija.
Laplasas įrodė, kad maži planetų judėjimo netolygumai savaime koreguojasi ir kad visa Saulės sistema yra stabili. Tai reiškė, kad Saulės sistema dabartinės būklės egzistuos labai ilgai. Jis išsprendė kai kurias problemas, susijusias su Mėnulio orbita, ir išsiaiškino, kaip Mėnulis sukelia potvynius ir atoslūgius.
Juodosios skylės
Laplace'as taip pat buvo arti juodosios skylės koncepcijos. Jis nurodė, kad gali būti masyvių žvaigždžių, kurių gravitacija tokia didelė, kad net šviesa negalėtų ištrūkti iš jų paviršiaus (žr. pabėgimo greitis). Laplasas taip pat spėliojo, kad kai kurios teleskopų atskleistos miglumos gali būti ne Pieno kelio dalis, o iš tikrųjų pačios galaktikos.[] Taigi jis numatė svarbų Edvino Hubble'o atradimą 100 metų į priekį.
Citatos
- "Žinome nedaug. Tai, ko nežinome, yra labai daug". (priskirta)
- "Man tos hipotezės nereikėjo". (Je n'avais pas besoin de cette hypothèse-là, kaip atsakymas Napoleonui, kuris paklausė, kodėl jis savo knygoje apie astronomiją nepaminėjo Dievo).
- "Todėl akivaizdu, kad..." (Il est facile de voir que... ) - frazė, dažnai vartojama Dangaus mechanikoje, kai jis ką nors įrodė, bet įrodymą pametė arba jis pasirodė nepatogus. Pagarsėjo kaip signalas, reiškiantis kažką teisingo, bet sunkiai įrodomo.
- "Nepaprasto teiginio įrodymų svarba turi būti proporcinga jo keistumui".
- "... [Šis proporcijų paprastumas neatrodys stebinantis, jei atsižvelgsime į tai, kad visi gamtos reiškiniai yra tik matematiniai nedidelio skaičiaus nekintamų dėsnių rezultatai".
Klausimai ir atsakymai
K: Kas buvo Pjeras-Simonas Laplasas?
A: Pjeras Simonas Laplasas buvo prancūzų matematikas ir astronomas.
K: Koks buvo Laplaso indėlis į matematiką?
Atsakymas: Laplaso indėlis į matematiką - tai jo darbai matematinės astronomijos ir statistikos srityse, Bajeso tikimybių aiškinimo plėtojimas, Laplaso lygties išradimas ir Laplaso transformacijos pradininkas.
K: Koks yra žymiausias Laplaso darbas?
A: Garsiausias Laplace'o darbas yra jo penkių tomų Mécanique Céleste (Dangaus mechanika) (1799-1825 m.).
K: Kaip Laplasas pakeitė klasikinės mechanikos mokslą?
A: Laplasas pakeitė geometrinį klasikinės mechanikos mokslą į pagrįstą skaičiavimais, todėl buvo galima spręsti įvairesnius uždavinius.
K: Kas yra Bajeso tikimybės aiškinimas?
A.: Bajeso tikimybių interpretacija yra Laplace'o sukurta statistikos teorija, kuri apima ankstesnių įsitikinimų atnaujinimą remiantis naujais įrodymais.
K: Kas yra Laplaso lygtis?
A: Laplaso lygtis yra svarbi matematinė lygtis, kurią išrado Laplasas ir kuri apibūdina temperatūros ir potencialo ryšį sistemoje.
K: Kas yra Laplaso transformacija?
A: Laplaso transformacija - tai Laplaso išrasta matematinė priemonė, kuri naudojama daugelyje matematinės fizikos šakų sudėtingoms lygtims transformuoti į paprastesnes.
Ieškoti