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拉普拉斯為什么是將上帝趕出宇宙的人?

“把上帝趕出宇宙”這個(gè)梗來自于拉普拉斯與拿破侖的一次對(duì)話:

有一次拿破侖對(duì)拉普拉斯說:“我聽說,你寫了這部討論宇宙體系的著作,卻從沒提到它的創(chuàng)造者(上帝)?”
拉普拉斯挺直了身子,理直氣壯地回答:“陛下,我不需要那樣的假設(shè)…”他決心把“上帝”趕出宇宙……

凡是在學(xué)校待過的朋友,對(duì)于拉普拉斯這個(gè)名字肯定很熟悉,即便你不清楚這個(gè)人是干嘛的,但你一定聽過拉普拉斯展開、拉普拉斯變換、拉普拉斯定理、拉普拉斯方程、拉普拉斯函數(shù)、拉普拉斯積分、拉普拉斯分布、拉普拉斯向量。。。

十九世紀(jì)初,三位數(shù)學(xué)界的泰斗級(jí)人物拉格朗日、拉普拉斯、勒讓德并稱為法國(guó)的3L

自然,你也就明白拉普拉斯的身份和地位了,拉普拉斯乃是法國(guó)著名的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家。

從小拉普拉斯就有聰明過人的天資,不過由于當(dāng)時(shí)父親的要求,拉普拉斯大學(xué)期間是攻讀神學(xué)系,不過后來寫了一篇有限差分?jǐn)?shù)的論文,便被老師推薦去巴黎科學(xué)院。

但由于巴黎科學(xué)院當(dāng)時(shí)內(nèi)斗嚴(yán)重,19歲的拉普拉斯并沒辦法進(jìn)入巴黎科學(xué)院,而是被介紹倒巴黎陸軍學(xué)校當(dāng)老師。就在此期間,拉普拉斯完成了第一篇數(shù)學(xué)論文《曲線的極大和極小研究》,拉普拉斯開始小有名氣。

而在當(dāng)時(shí),有這么一個(gè)著名的難題:“為什么木星軌道在不斷收縮,而同時(shí)土星軌道又在不斷膨脹?”牛頓便曾經(jīng)認(rèn)為,要是這一系統(tǒng)免于陷入混亂,偶爾是需要有上帝的干預(yù)。

而當(dāng)時(shí)的拉普拉斯可不這么想,他打算從別的方向證明。1773年,拉普拉斯發(fā)揮自己的數(shù)學(xué)才能,用數(shù)學(xué)方法證明(雖然只是近似)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。他把牛頓的萬(wàn)有引力定律應(yīng)用到整個(gè)太陽(yáng)系,瞬間名噪一時(shí)。

1784到1785年間,他又求得天體對(duì)其外任一質(zhì)點(diǎn)的引力分量可以用一個(gè)勢(shì)函數(shù)來表示,這個(gè)勢(shì)函數(shù)滿足一個(gè)偏微分方程,即著名的拉普拉斯方程

1796年,他的著作《宇宙體系論》問世,他獨(dú)立于康德,提出了第一個(gè)科學(xué)的太陽(yáng)系起源理論——星云說。

從1799年開始出版《天體力學(xué)》(從1799到1825年分五卷出版),拉普拉斯第一次提出了“天體力學(xué)”的學(xué)科名稱。這部書對(duì)太陽(yáng)系引起的力學(xué)問題提供了一個(gè)完全的解答,用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)描述天體運(yùn)動(dòng),是經(jīng)典天體力學(xué)的代表著作。而拉普拉斯也因此被稱為“法國(guó)的牛頓”天體力學(xué)之父

拉普拉斯(Laplace,P,L 1749—1827),一個(gè)天賦異稟的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家,頭頂圣光的男人。其研究理論應(yīng)用之廣之深,只需稍加搜索,便可調(diào)出兩百年多來,大學(xué)時(shí)代腦海中被拉普拉斯變換、拉普拉斯定理和拉普拉斯方程等支配的恐怖回憶……除此之外,他關(guān)于宇宙學(xué)說的早期科學(xué)假設(shè)——“拉普拉斯妖”,與薛定諤的貓、芝諾的烏龜、麥克斯韋的妖精并稱為物理學(xué)上的四大神獸,實(shí)乃研究入門的八卦談資、學(xué)術(shù)小白的裝逼利器!

雖然看上去實(shí)乃牛X,可是他是怎么牛到將上帝趕出宇宙的呢?那就要從他的兩個(gè)親兒子——天體力學(xué)和天體演化學(xué)說起了。當(dāng)時(shí),困擾科學(xué)家的一大難題是“太陽(yáng)系是如何形成的”,“地球?yàn)楹卫@太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)”等,囿于時(shí)人的理解與眼界,只能使用“上帝之手”來加以解釋。而拉普拉斯眉頭一皺,發(fā)現(xiàn)事情并不簡(jiǎn)單,于是他對(duì)宇宙形成問題進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)理研究,悶聲放大招,在1796~1825年間出版《天體力學(xué)》和《宇宙體系論》兩著作,前者在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上,首次提出天體力學(xué)這一名詞;后者則提出了對(duì)后來有重大影響的關(guān)于行星起源的星云假說,為科學(xué)界帶來了宇宙觀的變革。

星云學(xué)說認(rèn)為,太陽(yáng)系是從一團(tuán)原始星云中形成的,原始星云由于運(yùn)動(dòng)和質(zhì)點(diǎn)相互吸引而形成原始火球,原始火球進(jìn)一步收縮,并且由于吸引和排斥的綜合作用,逐漸分化形成太陽(yáng)系各行星,最后構(gòu)成了現(xiàn)在的太陽(yáng)系。當(dāng)拿破侖問拉普拉斯為什么他的學(xué)說中沒有上帝時(shí),拉普拉斯自豪地說:“我不需要那個(gè)假設(shè)”,就是這么硬氣!因此,我們常說,拉普拉斯是將上帝趕出宇宙的人。


值得一提的是,在拉普拉斯大的星云說提出的50年前,德國(guó)哲學(xué)家康德就從哲學(xué)角度提出了星云說,認(rèn)為太陽(yáng)系是由一團(tuán)星云發(fā)展演化而成,但是在當(dāng)時(shí)并不被學(xué)界所認(rèn)可;而拉普拉斯則是從數(shù)學(xué)與力學(xué)角度進(jìn)行了嚴(yán)格論證,得到了承認(rèn),由此也印證了一個(gè)道理——學(xué)好數(shù)理化,走遍天下都不怕!

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