通信名人傳奇：拉普拉斯的傳奇故事

今天我們不講技術(shù)，給大家介紹一位老朋友。

嗯，沒錯，他就是拉普拉斯。

拉普拉斯

這個名字估計已經(jīng)把一些人給嚇得雙腿打抖了。

確實，想當(dāng)年，他和另一位大神——傅里葉并稱信號系統(tǒng)雙煞。以他們名字命名的傅氏變換、拉氏變換，整暈了無數(shù)理工科大學(xué)生，是所有人復(fù)習(xí)時的噩夢。

傅里葉

雖然課本上這個名字令人熟悉，但大家對課本之外的拉普拉斯，可能一點也不了解。

事實上，拉神的人生，充滿了傳奇色彩。發(fā)生在他身上的故事，比那幾個公式要精彩得多。

讓我從頭開始說起吧。

拉普拉斯，全名是拉普拉斯·皮埃爾·西蒙（Pierre-Simon Laplace），法國著名的分析學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家、天文學(xué)家。。。

除此之外，他還是個政治家、侯爵、法國科學(xué)院院士、法蘭西學(xué)院院長，還當(dāng)過內(nèi)政部部長，元老院掌璽大臣。。。

還有一點，不得不提一下，拉普拉斯是法蘭西皇帝拿破侖·波拿巴的老師。。。

拿破侖

這酷炫吊炸天的履歷，堪稱科學(xué)界的龍媽了。

1749年3月23日，拉普拉斯生于法國西北部卡爾瓦多斯的博蒙昂諾日。

關(guān)于他的家庭出身，史料存在爭議，有的說他出身貧寒，需要接濟才能生活；也有的說他父親是農(nóng)場主，家庭生活富裕；還有的說他父親擔(dān)任地方公務(wù)員，做蘋果酒貿(mào)易生意。反正也不知道誰對誰錯，無可考證。

但是，拉普拉斯從小就顯現(xiàn)出數(shù)學(xué)方面的才華，這是公認(rèn)的。

1765年，16歲的拉普拉斯憑借自己的努力，考入卡昂大學(xué)。

他在學(xué)習(xí)期間寫了一篇關(guān)于有限差分的論文，得到數(shù)學(xué)老師的贊賞。于是，在拉普拉斯19歲的時候，數(shù)學(xué)老師讓他帶著一封推薦信，去巴黎找當(dāng)時法國著名學(xué)者、巴黎科學(xué)院負(fù)責(zé)人達(dá)朗貝爾。但達(dá)朗貝爾并沒把推薦信當(dāng)回事，拒絕接見拉普拉斯。

達(dá)朗貝爾

拉普拉斯當(dāng)然不會放棄，于是就寄了一篇力學(xué)方面的論文給達(dá)朗貝爾。

這篇論文出色至極，引起了達(dá)朗貝爾的高度重視。

達(dá)朗貝爾在回信中說：“拉普拉斯先生，你看，我?guī)缀鯖]有注意你那些推薦信；你不需要什么推薦，你已經(jīng)更好地介紹了自己，對我來說這就夠了，你應(yīng)該得到支持?！?/span>

不僅如此，達(dá)朗貝爾還當(dāng)了拉普拉斯的教父，并把他推薦到巴黎陸軍學(xué)校教書。?

得到貴人相助之后，拉普拉斯開始逐步走上了人生巔峰。。。

1770年，21歲的拉普拉斯發(fā)表了第一篇數(shù)學(xué)論文《曲線的極大和極小研究》，此后3年時間，共完成了13篇重要論文。

1773年，他把牛頓的萬有引力定律應(yīng)用到整個太陽系，解決了當(dāng)時著名的土星軌道難題。拉普拉斯用數(shù)學(xué)方法證明行星的軌道大小只有周期性變化，這就是著名的拉普拉斯定理。

同年，他被巴黎科學(xué)院接受并成為科學(xué)院副院士。巴黎科學(xué)院執(zhí)行秘書孔多塞說：“巴黎科學(xué)院第一次接受這樣年輕，并在這樣短的時間內(nèi)對多種難題寫出重要論文的人?！?/span>

1784-1785年，他求得天體對其外任一質(zhì)點的引力分量可以用一個勢函數(shù)來表示，這個勢函數(shù)滿足一個偏微分方程，即著名的拉普拉斯方程。

1785年，拉普拉斯當(dāng)選為科學(xué)院院士。

1786年，他證明行星軌道的偏心率和傾角總保持很小和恒定，能自動調(diào)整，即攝動效應(yīng)是守恒和周期性的，即不會積累也不會消解。

1787年，他發(fā)現(xiàn)月球的加速度同地球軌道的偏心率有關(guān)，從理論上解決了太陽系動態(tài)中觀測到的最后一個反常問題。

1795年，法蘭西研究院成立，并成立了科學(xué)分院又稱法國科學(xué)院，拉普拉斯被任命為副院長，次年被選為院長。

1796年，他的著作《宇宙體系論》問世，書中提出了對后來有重大影響的關(guān)于行星起源的星云假說。

除了令人眼花繚亂的學(xué)術(shù)成就之外，拉普拉斯的政治生涯也順風(fēng)順?biāo)?/span>

1783年，拉普拉斯任軍事考試委員，并于1785年主持對一個16歲的唯一考生進(jìn)行考試，這個考生就是后來成為皇帝的拿破侖，兩人算是結(jié)識了。

后來，拿破侖政變成功，很快任命拉普拉斯為內(nèi)政部長，但僅僅過了6周，拿破侖又覺得拉普拉斯不適合這個職位，于是重新提名他為上議院議員。

1803年，拉普拉斯當(dāng)選為議長，年薪10萬法郎。

1806年，拉普拉斯成為元老議員，并被拿破侖封為伯爵。

1813年，又獲授拿破侖的留尼汪勛章。

拿破侖下臺后，路易十八重登王位，拉普拉斯沒有跟著倒霉，反而繼續(xù)官運亨通。

這一年，拉普拉斯被路易十八晉升為侯爵。

路易十八

拉普拉斯一生發(fā)表了大量的數(shù)學(xué)、天文學(xué)和物理學(xué)著作，共計有論文和報告276篇。

其中，在科學(xué)史上有重大影響的三部代表作是：

• 《天體力學(xué)》

該書第一次提出了“天體力學(xué)”的學(xué)科名稱，是經(jīng)典天體力學(xué)的代表著作，有五大卷。這部書對太陽系引起的力學(xué)問題提供一個完全的解答，給予天體運動以嚴(yán)格的數(shù)學(xué)的描述，對位勢理論也作出了數(shù)學(xué)刻畫。這對后來物理學(xué)、引力論、流體力學(xué)、電磁學(xué)以及原子物理等都產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。也正是這部巨著，使他贏得了“法國的牛頓”和天體力學(xué)之父的美稱。

• 《宇宙系統(tǒng)論》

這是拉普拉斯另一部名垂千古的杰作。在這部書中，他獨立于康德，提出了第一個科學(xué)的太陽系起源理論——星云說?？档碌男窃普f是從哲學(xué)角度提出的，而拉普拉斯則從數(shù)學(xué)、力學(xué)角度充實了星云說。因此，人們常常把他們兩人的星云說稱為“康德-拉普拉斯星云說”。

• 《概率的分析理論》

拉普拉斯1812年發(fā)表了開辟概率論發(fā)展新時期的《概率的分析理論》，該書有七百萬字，奠定了近代統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)，書中附帶的引進(jìn)了求解常微分方程的拉普拉斯變換。

其實，通過拉普拉斯的履歷可以看出，他一生最主要的精力是花費在研究天體力學(xué)上面，數(shù)學(xué)是他解決問題的重要工具。

他在運用數(shù)學(xué)的同時又創(chuàng)造和發(fā)展了許多新的數(shù)學(xué)方法，包括有限差分方法、概率論、萬有引力定理、彗星軌道、微分方程的解法、拉普拉斯變換、最小二乘法、代數(shù)學(xué)中關(guān)于行列式的展開定理、實積分轉(zhuǎn)化為復(fù)積分計算等。。。

以他的姓氏命名的變換、定理、方程等更是數(shù)不勝數(shù)：拉普拉斯展開、拉普拉斯變換、拉普拉斯定理、拉普拉斯方程、拉普拉斯算子、拉普拉斯函數(shù)、拉普拉斯積分、拉普拉斯分布、拉普拉斯向量等。。。

讓無數(shù)人“心碎”的拉普拉斯變換

另外，說到拉普拉斯，就不得不提到“拉普拉斯妖”。

“拉普拉斯妖”是著名的物理學(xué)四大神獸之一，另外三只分別是：薛定諤的貓、芝諾的烏龜、麥克斯韋的妖精。

拉普拉斯說：“我們可以把宇宙現(xiàn)在的狀態(tài)視為其過去的果以及未來的因。如果一個智者能知道某一刻所有自然運動的力和所有自然構(gòu)成的物件的位置，假如他也能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，那宇宙里最大的物體到最小的粒子的運動都會包含在一條簡單公式中。對于這智者來說沒有事物會是含糊的，而未來只會像過去般出現(xiàn)在他面前。”

這位智者，就是后人所稱的“拉普拉斯妖”。

雖然拉普拉斯是個大神級的學(xué)者，但是，他的政治品德卻并不咋地。他是一個有名的政治墻頭草、兩面派，專門見風(fēng)使舵。

在法國大革命時期，隨著政局的動蕩、改朝換代，他也隨波逐流，反復(fù)不斷地扮演了共和派與保皇派的雙重角色。他非常機靈，無論哪一方上臺掌權(quán)，都相信他是自己的一個忠誠的支持者。因此，每次政局變化，他都能獲得更好的差使和更大的頭銜。

為此，有人把他比做英國文學(xué)作品中的假圣人布雷牧師。就連他的大靠山——拿破侖在流放期間說過：“拉普拉斯是第一流的數(shù)學(xué)家，但事實很快表明他不過是一個平庸的行政官員，……他把無窮小精神帶進(jìn)了政府之中?！?/span>

拉普拉斯還有一個壞毛病——在他的著作中，他常常完全不提前人和同時代人的論述與功績，給人的印象是，其著作中的思想似乎完全出自于他本人。。。他的這些行為，讓世人對他的品行有很大的意見。

不管怎么說，人無完人。這些品行瑕疵在他的輝煌成就面前算不上什么。

事實上，對于很多年輕學(xué)者來說，拉普拉斯是一個值得尊敬的老前輩。

可能是因為年輕時吃了達(dá)朗貝爾閉門羹的緣故，拉普拉斯在自己身處高位之后，對于年輕的學(xué)者總是樂于慷慨幫助和鼓勵關(guān)照。

他幫助和提拔了很多年輕人，例如化學(xué)家蓋呂薩克、數(shù)學(xué)物理學(xué)家泊松和年輕的柯西等等。當(dāng)旅行家和自然研究者洪堡到法國考察水成巖的分布情況時，拉普拉斯也慷慨地資助了他。

蓋呂薩克

晚年的時候，拉普拉斯擔(dān)任英國倫敦皇家學(xué)會和德國格丁根皇家學(xué)會會員，并且是俄國、丹麥、瑞士、普魯士、意大利等國的科學(xué)院院士，擁有廣泛的國際聲譽。?

1827年3月5日，拉普拉斯因病卒于巴黎，享年78歲。這個年齡，在當(dāng)時確實算得上相當(dāng)高壽了。

臨死前，拉普拉斯留下了最后的遺言——

“我們知道的是很微小的；我們不知道的是無限的?！?/span>

沖著這句謙卑的遺言，讓我們永遠(yuǎn)記住這位偉大的學(xué)者吧！

皮埃爾·西蒙·拉普拉斯?。?！

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