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拉普拉斯为什么是将上帝赶出宇宙的人?

 思明居士 2017-10-17

“把上帝赶出宇宙”这个梗来自于拉普拉斯与拿破仑的一次对话:

有一次拿破仑对拉普拉斯说:“我听说,你写了这部讨论宇宙体系的著作,却从没提到它的创造者(上帝)?”
拉普拉斯挺直了身子,理直气壮地回答:“陛下,我不需要那样的假设…”他决心把“上帝”赶出宇宙……

凡是在学校待过的朋友,对于拉普拉斯这个名字肯定很熟悉,即便你不清楚这个人是干嘛的,但你一定听过拉普拉斯展开、拉普拉斯变换、拉普拉斯定理、拉普拉斯方程、拉普拉斯函数、拉普拉斯积分、拉普拉斯分布、拉普拉斯向量。。。

十九世纪初,三位数学界的泰斗级人物拉格朗日、拉普拉斯、勒让德并称为法国的3L

自然,你也就明白拉普拉斯的身份和地位了,拉普拉斯乃是法国著名的数学家、天文学家、物理学家。

从小拉普拉斯就有聪明过人的天资,不过由于当时父亲的要求,拉普拉斯大学期间是攻读神学系,不过后来写了一篇有限差分数的论文,便被老师推荐去巴黎科学院。

但由于巴黎科学院当时内斗严重,19岁的拉普拉斯并没办法进入巴黎科学院,而是被介绍倒巴黎陆军学校当老师。就在此期间,拉普拉斯完成了第一篇数学论文《曲线的极大和极小研究》,拉普拉斯开始小有名气。

而在当时,有这么一个著名的难题:“为什么木星轨道在不断收缩,而同时土星轨道又在不断膨胀?”牛顿便曾经认为,要是这一系统免于陷入混乱,偶尔是需要有上帝的干预。

而当时的拉普拉斯可不这么想,他打算从别的方向证明。1773年,拉普拉斯发挥自己的数学才能,用数学方法证明(虽然只是近似)行星的轨道大小只有周期性变化,这就是著名的拉普拉斯定理。他把牛顿的万有引力定律应用到整个太阳系,瞬间名噪一时。

1784到1785年间,他又求得天体对其外任一质点的引力分量可以用一个势函数来表示,这个势函数满足一个偏微分方程,即著名的拉普拉斯方程

1796年,他的著作《宇宙体系论》问世,他独立于康德,提出了第一个科学的太阳系起源理论——星云说。

从1799年开始出版《天体力学》(从1799到1825年分五卷出版),拉普拉斯第一次提出了“天体力学”的学科名称。这部书对太阳系引起的力学问题提供了一个完全的解答,用严格的数学描述天体运动,是经典天体力学的代表著作。而拉普拉斯也因此被称为“法国的牛顿”天体力学之父

拉普拉斯(Laplace,P,L 1749—1827),一个天赋异禀的数学家、天文学家,头顶圣光的男人。其研究理论应用之广之深,只需稍加搜索,便可调出两百年多来,大学时代脑海中被拉普拉斯变换、拉普拉斯定理和拉普拉斯方程等支配的恐怖回忆……除此之外,他关于宇宙学说的早期科学假设——“拉普拉斯妖”,与薛定谔的猫、芝诺的乌龟、麦克斯韦的妖精并称为物理学上的四大神兽,实乃研究入门的八卦谈资、学术小白的装逼利器!

虽然看上去实乃牛X,可是他是怎么牛到将上帝赶出宇宙的呢?那就要从他的两个亲儿子——天体力学和天体演化学说起了。当时,困扰科学家的一大难题是“太阳系是如何形成的”,“地球为何绕太阳运动”等,囿于时人的理解与眼界,只能使用“上帝之手”来加以解释。而拉普拉斯眉头一皱,发现事情并不简单,于是他对宇宙形成问题进行了详细的数理研究,闷声放大招,在1796~1825年间出版《天体力学》和《宇宙体系论》两著作,前者在总结前人研究的基础上,首次提出天体力学这一名词;后者则提出了对后来有重大影响的关于行星起源的星云假说,为科学界带来了宇宙观的变革。星云学说认为,太阳系是从一团原始星云中形成的,原始星云由于运动和质点相互吸引而形成原始火球,原始火球进一步收缩,并且由于吸引和排斥的综合作用,逐渐分化形成太阳系各行星,最后构成了现在的太阳系。当拿破仑问拉普拉斯为什么他的学说中没有上帝时,拉普拉斯自豪地说:“我不需要那个假设”,就是这么硬气!因此,我们常说,拉普拉斯是将上帝赶出宇宙的人。


值得一提的是,在拉普拉斯大的星云说提出的50年前,德国哲学家康德就从哲学角度提出了星云说,认为太阳系是由一团星云发展演化而成,但是在当时并不被学界所认可;而拉普拉斯则是从数学与力学角度进行了严格论证,得到了承认,由此也印证了一个道理——学好数理化,走遍天下都不怕!

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