Pierre-Simon Laplace

Pierre-Simon Laplace (19. századi festmény)

Laplace (19. századi metszet)

Pierre-Simon (Marquis de) Laplace (született March 28-, 1749-es a Beaumont-en-Auge in Normandy , † March az 5., 1827-ben a párizsi ) volt francia matematikus , fizikus és csillagász . Többek között a valószínűségelmélettel és a differenciálegyenletekkel foglalkozott .

Élet

ifjúság

Laplace egy gazdag gazda és almabor- kereskedő fiának született . Az apa munkája viszonylag kényelmes életet biztosított a család számára. Hét-tizenhat éves korától Laplace nappali tanulóként a helyi bencés iskolába járt . Az iskola befejezése után a harmadik birtok gyermekei általában katonai vagy egyházi életmódot folytattak . Laplace apja azt akarta, hogy fia spirituális karriert folytasson, ezért 1766-tól Laplace teológiát és filozófiát tanult a caeni jezsuita főiskolán . Ott ismerkedett meg Christoph Gadblet (1734–1782) és Pierre Le Canu professzorokkal , akik felismerték matematikai tehetségüket és kinyitották a szemüket a matematika felé.

Karrier

1768-ban ezért elhagyta Caent, és Párizsba utazott, ajánlólevelével Jean-Baptiste le Rond d'Alembertnek , aki akkor Franciaország leghíresebb matematikusa volt, hogy nála tanuljon matematikát. Amikor Laplace megkereste d'Alembert, ez utóbbi adott neki egy matematikai feladatot és egy hetet annak megoldására. Laplace egyik napról a másikra megoldotta, és másnap ismét bekopogott d'Alembert ajtaján. Utóbbi aztán egy nehezebb problémát okozott neki, amelyet Laplace egyúttal megoldott. Nem biztos, hogy valóban történt-e ez az eset, de az biztos, hogy d'Alembert nagyon lenyűgözte Laplace, támogatta és bátorította. Pénzügyi helyzetének biztosítása érdekében d'Alembert 1771-ben a párizsi Katonai Akadémián geometriai , trigonometriai , elemi elemzési és statisztikai tanári pozíciót adott Laplace-nek . 1770 és 1773 között Laplace 13 fontos értekezést írt különböző és nehéz témákról, a szélsőséges értékproblémákról, az asztromechanikáról, a differenciálegyenletekről , a valószínűség- és játékelméletről , valamint az integrálszámításról, hogy hírnevet szerezzen és elfogadja a párizsi Académie-n. des Sciences . Laplace 1771-ben és 1772-ben jelentkezett az Académie-nél, de az idősebb jelentkezők javára elutasították. A korkülönbség ellenére ez nagyon megütötte Laplace-t, különösen 1772-ben, mivel Laplace sokkal magasabbra értékelte matematikai képességeit, mint versenytársa (unokatestvére). Általában Laplace nagyon meg volt győződve magáról. 1773 elején D'Alembert levelet írt az akkor Berlinben tartózkodó Lagrange-nak , hogy megtudja, van-e lehetőség a Laplace számára a Porosz Tudományos Akadémián betöltött posztra és helyre . Ez a levél feleslegessé vált, amikor Laplace-t 1773-ban, mindössze 24 éves korában, az Académie française kiegészítőjeként fogadták el . A következő években Laplace folyamatosan növelte tudományos hírnevét, és az egyik legfontosabb és legbefolyásosabb tudós lett. De ennek következtében szenvedett a kapcsolata a kollégáival. Például d'Alembert megérezte, hogy Laplace munkája saját életének nagy részét elavulttá tette. 1784-ben Laplace a Királyi Tüzérség vizsgáztatója lett, amely akkoriban felelős tisztség volt, mivel azok a jelöltek, akiknek alkalmasságát Laplace tesztelte, szinte kizárólag nagyon jó családból származnak, és jelentései nagy figyelmet kaptak. Ebben a funkcióban megvizsgálta az akkor tizenhat éves Bonaparte Napóleont is 1785-ben . Ugyanezen év áprilisában Laplace az Académie des sciences teljes jogú tagja lett .

Családi és francia forradalom

1788-ban feleségül vette Laplace Marie-Charlotte de Courty de Romanges, aki húsz évvel fiatalabb (született október 8-, 1769-ben a Besançon ( Doubs ) † július 20-, 1862-ben a párizsi ). Egy évvel később fiának született Charles-Emile Laplace (1790–1874), aki később tábornok lett. 1792 - ben született lányuk, Sophie-Suzanne Laplace (1792–1813). A francia forradalom idején Laplace a lehetőségekhez mérten folytathatta kutatásait, és 1792-ben tagja lett a Súly- és Mérőbizottságnak, amely később bevezette a méter és kilogramm egységeket . Laplace-nek ugyanezen év decemberében kellett feladnia ezt a tisztséget, csakúgy, mint egyéb tevékenységeit, mivel Robespierre uralma alatt a forradalomban való részvétel és a monarchia utálata munkájának feltétele lett. Laplace és családja elmenekült a jakobinus rémuralom hogy Melun, 50 km-re dél-keletre, Párizs .

Miután Robespierre maga találta meg a guillotine halálát 1794. július 28-án, Laplace visszatért Párizsba, és ugyanazon év decemberében az École politechnika két vizsgáztatója közé került . 1795-ben Laplace folytatta munkáját a Súly- és Mérőbizottságban, és annak elnöke lett. Ugyanebben az évben az akadémia újjáalakult az Institut de France ernyőszervezettel . Laplace alapító tag volt és az intézet alelnöke lett. Öt hónappal később az elnöke lett. Ő átvette a párizsi obszervatórium és a kutatási terület irányítását is.

Napóleon belügyminisztere

Ugyanakkor megteremtette első kapcsolatait Napóleonnal , így 1799-es államcsínye után belügyminiszter lett, állítólag saját kérésére. Ebben a helyzetben azonban olyan rosszul járt el, hogy hat hét után Napóleon testvére, Lucien váltotta . Vigasztalásként Napóleon a viszonylag hatástalan szenátus tagjává tette. 1803-ban Laplace a szenátus alelnöke lett, és gazdag emberré tette. Irodái sokaságán keresztül évente 100 000 frankot keresett, ami akkoriban nagyon nagy összeg volt. Összehasonlításképpen: 1810-ben Gauss mintegy 4000 frankot keresett a göttingeni obszervatórium vezetőjeként.

Miután Laplace 1804-ben a szenátusban megszavazta Napóleon császárrá való kinevezését, 1806-ban nemesítette meg számolásához. Ugyanebben az évben Laplace Arcueilbe , Párizs egyik külvárosába költözött, Claude-Louis Berthollet vegyész szomszédos házába . Ezzel megalapította a Société d'Arcueil-t , amelyben ketten kísérleteket hajtottak végre más, többnyire fiatal tudósokkal. Ezek a tudósok többek között Jean-Baptiste Biot és Alexander von Humboldt voltak . Ezzel a munkával azonban ellenségeket szerzett, mert világos kutatási programot állított fel, amely főként saját kutatási érdekeit foglalta magában, és következetesen végezte. Laplace további presztízsét vesztette, mert továbbra is ragaszkodott a fény részecske természetéhez, miközben a hullámelmélet Augustin Jean Fresnel révén egyre nagyobb elismerést nyert. 1813-ban lánya gyermekágyban halt meg, de Laplace unokát adott életre. Laplace összes utódja ma származik tőle, mivel fia 85 éves volt, de gyermektelenül halt meg. Laplace további ellenfeleket hozott létre, amikor 1814-ben megszavazta Napóleon letétbe helyezését, és azonnal a Bourbon- restauráció rendelkezésére bocsátotta magát . Lajos király XVIII másrészt köszönetképpen Laplace 1815-ben Franciaország Peer- jét, 1817- ben Markiz-t készítette . 1816-ban Laplace letette munkáját az École politechnikában, és tagja lett az Académie française 40 halhatatlanjának . 1822-ben megválasztották az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémiára . 1826-ban a király szigorúbb sajtótörvényt adott ki, amely ellen sok tudós aláírással lépett a pályára. Laplace elvesztette utolsó politikai barátait, amikor megpróbálta megnyerni a törvény kollégáit. Mivel mindig képes volt a hatalmasok oldalára, Laplace-et halála után a tudományos sikerek ellenére sem a Panthéonban temették el , hanem a párizsi temetőben.

növény

Laplace legnagyobb tudományos munkája a csillagászat , pontosabban az égi mechanika területén történik. 1799 és 1823 között megírta Traité de Mécanique Céleste című fő művét (értekezés az égi mechanikáról). Ez az ötkötetes könyv német nyelven jelent meg Himmelsmechanik néven . Ebben áttekintést nyújt minden Newton óta megszerzett tudásról, valamint saját kutatásairól, és bebizonyítja, hogy Newton teljesítője. Matematikai bizonyítékot ad a bolygó pályák stabilitására . A pályák szabálytalanságai miatt akkoriban azt hitték, hogy a Naprendszer összeomolhat. Azt is feltételezi, hogy léteznek fekete lyukak, és foglalkozik a három test problémájával . Bár a munka matematikailag nagyon megterhelő és ezért nagyon nehezen olvasható, az azt követő időszakban kötelező olvasmány lett minden kezdő csillagász számára.

Laplace bemutatta könyvét Napoleon Bonaparte első konzulnak . Ez egy beszélgetést eredményezett, amelynek megfogalmazása számos változatban megfogalmazódott. Hervé Faye francia csillagász a következőképpen idézte:

Ezt a beszélgetést sokan a radikális ateizmus kifejeződésének tekintették . Laplace valószínűleg mást ért a válaszán. Newton munkájában Isten rendelő funkcióját feltételezte. Istennek rendszeresen be kell avatkoznia a mechanikus világeseményekbe, annak érdekében , hogy kijavítsa a világi zavarokat, amelyek egyre inkább rendetlenséget okoztak és megsemmisítésével fenyegettek. Newton óta azonban az égi mechanika tovább fejlődött, és Laplace képes volt megmagyarázni és kiszámítani az ilyen zavarokat anélkül, hogy rendező istent használt volna. Ezért Laplace válasza valószínűleg nem úgy értelmezhető, mint Isten létének teljes tagadása.

A munka az akkori égi mechanika ismereteinek átfogó összeállítása volt, amelyet 50 évvel később is nagyrészt teljesnek tekintettek. Már 1796-ban, három évvel az Égi Mechanika első két kötete előtt , Laplace kiadta az Exposition du systeme du monde (A világrendszer ábrázolása) c. Ez az ötkötetes könyv bizonyos mértékig nem matematikai bevezetés az égi mechanikába . Laplace megismétli korának csillagászati ​​világképét, és bebizonyítja, hogy az üstökös földdel való ütközésének valószínűsége csak kicsi, de nagy a csillagászati ​​időszakok során. A munka utolsó kötetében és fejezetében Laplace egy 19 oldalas elméletet dolgoz ki a naprendszer kialakulásáról, amelyet ma ködös hipotézisként ismerünk.

1799-ben feltételezte, hogy a Hold hátuljának nagyobbnak kell lennie, amely befolyásolja a Hold mozgását.

Laplace második fő kutatási területe a valószínűség volt . Laplace számára ez a kiút jelentett bizonyos eredmények eléréséhez a tudás hiánya ellenére. Az ő két kötetes munka Théorie ANALYTIQUE des valószínűségek (1812), Laplace adott meghatározás a valószínűség és foglalkozott függő és független események , főleg ha a szerencsejátékok. A könyvben kitért a várható értékre , a halálozásra és a várható élettartamra is . A munka cáfolta azt a tézist, miszerint a valószínűség szigorú matematikai kezelése nem lehetséges. Ezt a tézist sok matematikus támogatta abban az időben, és Laplace korábbi tanítója, d'Alembert 1783-ban bekövetkezett haláláig ugyanezen a véleményen volt.

Két évvel később megjelent az Essai philosophique sur les Probabilités (a valószínűségről szóló filozófiai esszé) könyv. Az Exposition du systeme du monde-hez hasonlóan ez a mű is széles olvasói kör számára készült, de csak megkímélte az olvasót a képletektől, és semmiképpen sem volt könnyebb. A Théorie Analytique témái mellett Laplace egy „világszellemet” is ismertetett, amely mindent racionálisan megragad , a jelenet minden részletével ismeri, és ezért minden részletében leírhatja a világ eseményeinek múltját és jövőjét. Laplace azonban azt is mondta, hogy az emberi intelligencia ezt soha nem tudja elérni. Ez a „világ szelleme” később vált ismertté, mint a Laplace démon okozott keserű konfliktus a kérdést, hogy egy ilyen testet, tökéletes determinizmus volt összeegyeztethető vagy összeegyeztethetetlen szabad akarat (lásd Compatibilism és Incompatibilism ).

A teljesen determinisztikus világképet gyakran összeférhetetlennek tartják a modern kvantummechanika statisztikai értelmezéseivel (pl. Born valószínűségértelmezése ). Néhány fizikus nem tudta megszokni a mikroszkopikus természetes folyamatok alapvetően indeterminisztikus jellegét . A legismertebb bizonyosan Einstein szkeptikus mondása: „ Isten nem dobja a kockát ”. A mindent átfogó determinizmus kérdésére még mindig nincs válasz (lásd a determinizmust ).

1780-ban, Laplace és Lavoisier tett kísérletek jeges kaloriméter : megerősítették a egyenértékűségét az állati légzést a elégetése szén - mindkét esetben, oxigént használunk , hogy éget szén , hogy a szén-dioxid . A véletlen értékelése érdekesnek tűnik : A kísérletezők feltételezték, hogy a kísérlet ingadozásait elvileg ki lehet küszöbölni, ha csak a kísérlet összes feltételét ismerjük ( lásd még a determinisztikát ).

Laplace mindig is inkább fizikus volt, mint matematikus. A matematika csak a cél elérésének eszközeként szolgálta őt. Ma azonban a Laplace által kifejlesztett és alkalmazott matematikai eljárások sokkal fontosabbak, mint maga a tényleges munka. A legfontosabbak a Laplace-tágulási tétel , a Laplace-operátor , a Laplace-egyenlet és a Laplace-transzformáció .

Kitüntetések

Nevét az Eiffel-torony örökíti meg, lásd: Az Eiffel-torony 72 neve .

A Hold különböző felületi struktúráit Pierre-Simon Laplace , pl. B. a hegyfok Laplace és korábban holdbarázda . Az aszteroida (4628) Laplace is róla van elnevezve. Ugyanez vonatkozik az antarktiszi Île Laplace -re is.

A teacserje családból (Theaceae) származó Laplacea Kunth növénynemzetség Laplace nevét viseli.

Kiadások

Monográfiák

• „Exposition du système du monde”, első kiadás két kötetben, Párizs 1796; utolsó, Laplace által átdolgozott és posztumusz kiadású 6. kiadás, Párizs 1836; A 6. kiadás felülvizsgált új kiadása, Fayard, Franciaország 1984, a Cambridge University Press 2009-es újranyomtatása.
• „Traité de mécanique céleste”, öt kötet, Párizs 1798–1825 (újranyomás, Brüsszel 1967).
• Pierre Simon Laplace: Théorie analytique des probabilités . V. Courcier, Párizs, 1812, OCLC 1450478 , urn : nbn: de: bvb: 12-bsb10054066-7 . 
• Pierre Simon Laplace: Essai philosophique sur les probabilités . Courcier, Párizs 1814, OCLC 1450574 , urn : nbn: de: bvb: 12-bsb10082256-7 (Az Essai egy retrospektív bevezetés a Théorie analytique des probabilitésbe, külön-külön és a Théorie analytique kapcsán is szerkesztették). 
• Pierre Simon Laplace: Précis de l'histoire de l'astronomie . V. Courcier, Párizs 1821, OCLC 10208507 , urn : nbn: de: bvb: 12-bsb10060999-7 (A csillagászat történetének vázlata az Exposition du système du monde utolsó könyve). 
• Pierre Simon Laplace, Roger Hahn: Levelezés de Pierre Simon Laplace (1749-1827) . Brepols, Turnhout 2013, ISBN 978-2-503-54846-3 . 

Német fordítások

• "A világrendszer ábrázolása", Johann Karl Friedrich Hauff, Frankfurt 1797 digitalizált ; Hauff fordítása a francia első kiadáson alapul, így Laplace későbbi átdolgozásai nem kerültek bele a fordításba. Heinrich Schmidt az expozíció kozmogóniáról szóló fejezetét, a világ megjelenésének Kant elméletével együtt jelentette meg: "A Kant-Laplace-elmélet, elképzelések a világ megjelenéséről Immanuel Kant és Pierre Laplace által", Lipcse 1925.
• "A világrendszer ábrázolása, 1. kötet, 1-3. Könyv: Az égitestek látszólagos mozgásából / Az égitestek valódi mozgásából / A mozgás törvényeiből", Manfred Jacobi, Franz Kerschbaum, Ostwalds Klassiker sorozat fordítása , 301. évf., Harri German, 2008, ISBN 978-3-8171-3301-7
• "A világrendszer ábrázolása, 2. kötet, 4-5. Könyv: Az általános gravitáció elméletéből / A csillagászat történetének vázlata", Manfred Jacobi, Franz Kerschbaum, Ostwalds Klassiker sorozat fordítása, 302. évfolyam, Harri Deutsch, 2008, ISBN 978- 3-8171-3302-4
• "A menny mechanikája", Johann Carl Burckhardt, Berlin, 1800–1802. Burckhardt fordítása a Mécanique céleste első két kötetét tartalmazza.
• Pierre Simon Laplace: A valószínűség filozófiai kísérlete: (1814) . Szerk .: Richard von Mises. Újranyomás, 2. kiadás. Thun, Frankfurt am Main, 1996, ISBN 3-8171-3233-6 . 

A mű két kiadása

• „Œuvres”, nyolc kötet, Párizs 1843–1847;
• „Œuvres complètes” , tizennégy kötet, Párizs 1878–1912, szerk. az Académie des sciences-ból. Ez a kiadás ma mérvadó.

irodalom

• Charles Coulston Gillispie, Robert Fox, Ivor Grattan-Guinness: Pierre-Simon Laplace 1749–1827: élet az egzakt tudományban . 2. kiadás. Princeton University Press, Princeton 2000, ISBN 0-691-05027-9 (A monográfia a cikk feldolgozása a Tudományos életrajz szótárában. Az alcím a könyv életrajzi természetét jelzi, amelyet a szerzők szándékoznak: a könyv életet kínál és a mű jó leírása). 
• Roger Hahn: Pierre Simon Laplace, 1749-1827: elszánt tudós . Harvard University Press, Cambridge, Mass 2005, ISBN 0-674-01892-3 (Hahn állítása Gillispie életrajzi hiányosságainak kitöltése és Laplace társadalmi szerepvállalásának, a politikához és valláshoz, valamint családi életéhez való hozzáállásának megírása). 
• Jörn Henrich : A modern tudományeszmény rögzítése Laplace által . Akademie-Verlag, Berlin, 2010, ISBN 978-3-05-004663-1 . 
• Manfred Jacobi: „Az emberi szellem legszebb emlékműve”. Pierre-Simon Laplace és a világrendszer ábrázolása . In: Fizika korunkban . szalag 41 , no. 2010. 2. , p. 82–86 , doi : 10.1002 / piuz.201001218 . 
• Ursula Klein, Wolfgang Lefèvre: Anyagok a XVIII. Századi tudományban: történelmi ontológia . MIT Press, Cambridge, Mass 2007, ISBN 978-0-262-11306-9 . 

Lásd még

• Laplace módszere
• A valószínűség Bayesi fogalma
• Kétoldalas Laplace-transzformáció
• Vectorial Laplace operátor
• Laplace Plain
• Laplace- tágulás és Laplace-tágulási tétel , lásd a meghatározót (matematika)
• Laplace képlete
• Laplace szűrő
• Young-Laplace egyenlet
• Laplace azimut
• Laplace-pont
• Laplace-Runge-Lenz vektor
• Gauss-Laplace piramisok , Burt-Adelson piramisok vagy Gauss és Laplace piramisok is
• Laplacianus, Gaussian, lásd Marr-Hildreth operátor
• A közöny alapelve

web Linkek

• Pierre-Simon Laplace a Matematika Genealógiai Projektben (angol)
• Pierre-Simon Laplace irodalma a Német Nemzeti Könyvtár katalógusában
• Pierre-Simon Laplace művei és művei  a Német Digitális Könyvtárban
• Az Académie française (francia) rövid életrajza és műveinek listája
• Bejegyzés Laplace-en, Pierre Simon (1749–1837), de Laplace márki a londoni Királyi Társaság Archívumában
• Shervin Erfani: Laplace és Fourier transzformációk ( PDF , 337 KB, angol)

Egyéni bizonyíték

1. ↑ Etienne Le Gal / Lucien Klotz: Nos unokáknak. Ce que tout Français doit en connaître . Delagrave, Párizs, 1926. Születési dátumként gyakran említik 1749. március 23-át , pl. B. in: Jean François Eugène Robinet / Adolphe Robert / Julien Le Chaplain: Dictionnaire historique et biographique de la révolution et de l'empire. 1789-1815 . 2 kötet, Párizs [1898].
2. ^ Marie Anne Charlotte de Courty de Romange - Simon de Solemy de Palmas család a GeneaNet-en
3. ↑ Claudia von Collani: Pierre-Simon (de Mark Laplace) életrajza. (PDF, 102 kB) Stochastikon GmbH, 2013. május 10., az eredetiből 2014. január 6-án archiválva ; Letöltve: 2014. január 5 . 
4. ↑ Château Laplace-t ábrázoló történelmi képeslap.
5. ↑ Képeslap fotózás házának Pierre Simon Laplace, a www.arcueilhistoire.fr/ ( Memento az a eredeti december 16-i, 2013-ban az Internet Archive ) Info: A archív kapcsolat jött ki automatikusan, és még nem ellenőrizték. Kérjük, ellenőrizze az eredeti és az archív linket az utasításoknak megfelelően, majd távolítsa el ezt az értesítést. @ 1@ 2Sablon: Webachiv / IABot / arcueilhistoire.fr
6. ↑ ^{a b} Hervé Faye: Sur l'origine du monde: théories cosmogoniques des anciens et des modern. Gauthier-Villars (Párizs), 1884., 110. o. , Hozzáférés 2014. január 5-én (francia, digitalizált könyv, az Université de Paris Sud B1-43 tartalomjegyzékében ). 
7. ↑ Robert Grant: A fizikai csillagászat története a legkorábbi kortól a XIX. Század közepéig stb . HG Bohn, London, 1852, OCLC 1131563 , p. 106. ( korlátozott előnézet a Google Könyvkeresőben). 
8. ↑ https://planetarynames.wr.usgs.gov/Feature/6891
9. ↑ Laplace A lpod.wikispaces.com, 2010. november 12
10. ↑ 4628 Pierre-Simon Laplace az IAU Minor Planet Center (angol)
11. ↑ Lotte Burkhardt: A névadó növénynevek jegyzéke . Bővített kiadás. Botanikus Kert és Botanikus Múzeum, Berlini Szabadegyetem, Berlin, 2018. [1]