皮埃爾(er)(er)-西(xi)(xi)蒙·拉(la)(la)普拉(la)(la)斯(si),法(fa)國(guo)數學(xue)(xue)家(jia)、天文學(xue)(xue)家(jia),法(fa)國(guo)科學(xue)(xue)院(yuan)院(yuan)士。是天體力(li)學(xue)(xue)的(de)(de)主要奠基人、天體演化學(xue)(xue)的(de)(de)創立(li)者之一,他(ta)(ta)還(huan)是分析概(gai)率(lv)論的(de)(de)創始(shi)人,因此(ci)可以(yi)說他(ta)(ta)是應用數學(xue)(xue)的(de)(de)先驅。1749年(nian)(nian)3月(yue)23日(ri)生(sheng)于法(fa)國(guo)西(xi)(xi)北部卡爾(er)(er)瓦多(duo)斯(si)的(de)(de)博蒙昂諾日(ri),曾任(ren)巴(ba)黎軍事學(xue)(xue)院(yuan)數學(xue)(xue)教授。1795年(nian)(nian)任(ren)巴(ba)黎綜(zong)合工科學(xue)(xue)校教授,后又在高等師范學(xue)(xue)校任(ren)教授。1799年(nian)(nian)他(ta)(ta)還(huan)擔任(ren)過法(fa)國(guo)經度局(ju)局(ju)長,并(bing)在拿破侖(lun)政府(fu)中(zhong)任(ren)過6個星期的(de)(de)內(nei)政部長。1816年(nian)(nian)被選為法(fa)蘭西(xi)(xi)學(xue)(xue)院(yuan)院(yuan)士,1817年(nian)(nian)任(ren)該院(yuan)院(yuan)長。1827年(nian)(nian)3月(yue)5日(ri)卒于巴(ba)黎。拉(la)(la)普拉(la)(la)斯(si)在研究天體問題(ti)的(de)(de)過程中(zhong),創造和發展了許多(duo)數學(xue)(xue)的(de)(de)方法(fa),以(yi)他(ta)(ta)的(de)(de)名字(zi)命(ming)名的(de)(de)拉(la)(la)普拉(la)(la)斯(si)變換(huan)、拉(la)(la)普拉(la)(la)斯(si)定理和拉(la)(la)普拉(la)(la)斯(si)方程,在科學(xue)(xue)技術的(de)(de)各(ge)個領域(yu)有著廣泛的(de)(de)應用。
拉(la)(la)普(pu)拉(la)(la)斯(si)生于法國(guo)諾曼底的(de)(de)博蒙,父親(qin)是一(yi)個(ge)農場主(zhu),他(ta)(ta)從青年時(shi)期就顯示出(chu)卓越的(de)(de)數學(xue)(xue)(xue)才能,18歲時(shi)離家(jia)赴巴黎,決定從事數學(xue)(xue)(xue)工作。于是帶(dai)著(zhu)一(yi)封推薦信去找當(dang)時(shi)法國(guo)著(zhu)名(ming)學(xue)(xue)(xue)者達朗貝(bei)爾(er),但被(bei)后(hou)者拒(ju)絕接(jie)見。拉(la)(la)普(pu)拉(la)(la)斯(si)就寄去一(yi)篇(pian)力學(xue)(xue)(xue)方面的(de)(de)論(lun)(lun)文(wen)給達朗貝(bei)爾(er)。這篇(pian)論(lun)(lun)文(wen)出(chu)色至極(ji),以至達朗貝(bei)爾(er)忽(hu)然高(gao)興得要當(dang)他(ta)(ta)的(de)(de)教父,并使拉(la)(la)普(pu)拉(la)(la)斯(si)被(bei)推薦到(dao)軍(jun)事學(xue)(xue)(xue)校(xiao)教書(shu)。
此后(hou)(hou),他同拉瓦錫(xi)在(zai)一(yi)起工作(zuo)了一(yi)個時(shi)期,他們測定(ding)(ding)了許多物(wu)質的(de)(de)比熱。1780年,他們兩人證(zheng)明(ming)了將(jiang)一(yi)種化(hua)(hua)合物(wu)分解為其組(zu)成元素(su)所需的(de)(de)熱量就等于這(zhe)些元素(su)形成該化(hua)(hua)合物(wu)時(shi)所放出(chu)的(de)(de)熱量。這(zhe)可以看作(zuo)是熱化(hua)(hua)學的(de)(de)開端,而且,它也是繼布拉克關于潛(qian)熱的(de)(de)研究工作(zuo)之后(hou)(hou)向能量守恒(heng)定(ding)(ding)律邁進的(de)(de)又一(yi)個里程碑,60年后(hou)(hou)這(zhe)個定(ding)(ding)律終于瓜熟蒂落地誕(dan)生了。
拉(la)普拉(la)斯把注意力(li)主要集(ji)中在(zai)(zai)天體力(li)學的(de)(de)(de)(de)研究上面(mian)。他(ta)把牛頓的(de)(de)(de)(de)萬有引力(li)定律應用(yong)到整個太陽系,1773年(nian)解決了一個當時著名(ming)的(de)(de)(de)(de)難題(ti):解釋木星軌(gui)(gui)道為什(shen)么在(zai)(zai)不(bu)(bu)斷地收縮,而同時土星的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道又(you)在(zai)(zai)不(bu)(bu)斷地膨脹。拉(la)普拉(la)斯用(yong)數學方法證明行星平均運動的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)變性(xing),即行星的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道大小(xiao)只有周期(qi)性(xing)變化,并證明為偏心率(lv)和傾角(jiao)的(de)(de)(de)(de)3次冪。這就是著名(ming)的(de)(de)(de)(de)拉(la)普拉(la)斯定理(li)。此后他(ta)開始了太陽系穩定性(xing)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)研究。同年(nian),他(ta)成為法國科學院(yuan)副院(yuan)士(shi)。
1784~1785年,他求得天體(ti)對其外任一(yi)(yi)質(zhi)點的引力(li)分量可(ke)以用一(yi)(yi)個(ge)勢(shi)函數(shu)來表示,這個(ge)勢(shi)函數(shu)滿足(zu)一(yi)(yi)個(ge)偏微分方(fang)(fang)程,即(ji)著(zhu)名的拉普拉斯(si)方(fang)(fang)程。1785年他被選為科學院(yuan)院(yuan)士。
1786年證(zheng)明行星(xing)(xing)軌道的(de)偏(pian)心(xin)率和傾(qing)角總保持很小和恒定,能自動調整,即攝動效應是守恒和周(zhou)期(qi)性的(de),不(bu)會積累(lei)也(ye)不(bu)會消(xiao)解。拉普拉斯(si)注意(yi)到(dao)木星(xing)(xing)的(de)三個主要衛(wei)星(xing)(xing)的(de)平均運動Z1,Z2,Z3服從下列關系(xi)式:Z1-3×Z2+2×Z3=0。同樣,土星(xing)(xing)的(de)四個衛(wei)星(xing)(xing)的(de)平均運動Y1,Y2,Y3,Y4也(ye)具有(you)類似的(de)關系(xi):5×Y1-10×Y2+Y3+4×Y4=0。后人稱(cheng)這些衛(wei)星(xing)(xing)之間存在可公度(du)性,由此演變出時間之窗(chuang)的(de)概念。
1787年(nian)發現(xian)月球的(de)加速(su)度同地球軌(gui)道的(de)偏心率有關,從理論上解決了(le)太陽系動(dong)態中(zhong)觀測(ce)到的(de)最(zui)后一個反(fan)常問題。
1796年他(ta)的(de)(de)著作《宇(yu)宙體系論》問世,書中提(ti)出(chu)(chu)了(le)對后來有(you)重大影響(xiang)的(de)(de)關于(yu)(yu)行星(xing)起源(yuan)的(de)(de)星(xing)云(yun)假說(shuo)(shuo)。在這部書中,他(ta)獨立于(yu)(yu)康(kang)德,提(ti)出(chu)(chu)了(le)第一個(ge)科學的(de)(de)太陽系起源(yuan)理(li)論——星(xing)云(yun)說(shuo)(shuo)。康(kang)德的(de)(de)星(xing)云(yun)說(shuo)(shuo)是從哲學角度提(ti)出(chu)(chu)的(de)(de),而拉(la)(la)普(pu)(pu)拉(la)(la)斯則從數學、力(li)學角度充實了(le)星(xing)云(yun)說(shuo)(shuo),因此,人(ren)們常(chang)(chang)常(chang)(chang)把他(ta)們兩人(ren)的(de)(de)星(xing)云(yun)說(shuo)(shuo)稱為(wei)“康(kang)德-拉(la)(la)普(pu)(pu)拉(la)(la)斯星(xing)云(yun)說(shuo)(shuo)”。
他長期從事(shi)大行星運動(dong)理論和月球運動(dong)理論方面的(de)(de)研究(jiu),尤其是他特(te)別注(zhu)意研究(jiu)太陽(yang)系(xi)天(tian)(tian)體攝動(dong),太陽(yang)系(xi)的(de)(de)普(pu)遍穩定性問(wen)題以及太陽(yang)系(xi)穩定性的(de)(de)動(dong)力(li)學(xue)問(wen)題。在總結前(qian)人(ren)研究(jiu)的(de)(de)基(ji)礎上取(qu)得大量重要成(cheng)果,他的(de)(de)這(zhe)些成(cheng)果集中(zhong)在1799~1825年出(chu)版的(de)(de)5卷16冊巨著《天(tian)(tian)體力(li)學(xue)》之內。在這(zhe)部著作(zuo)中(zhong)第一(yi)(yi)(yi)次(ci)提(ti)出(chu)天(tian)(tian)體力(li)學(xue)這(zhe)一(yi)(yi)(yi)名詞(ci),是經典天(tian)(tian)體力(li)學(xue)的(de)(de)代表(biao)作(zuo)。因此他被譽為法(fa)國的(de)(de)牛頓和天(tian)(tian)體力(li)學(xue)之父。 1814年拉(la)(la)普(pu)拉(la)(la)斯(si)提(ti)出(chu)科學(xue)假設,假定如果有(you)一(yi)(yi)(yi)個(ge)智(zhi)能生物能確定從最大天(tian)(tian)體到最輕原子的(de)(de)運動(dong)的(de)(de)現時狀態(tai),就能按照力(li)學(xue)規律推算(suan)出(chu)整個(ge)宇宙的(de)(de)過去狀態(tai)和未來狀態(tai)。后人(ren)把他所假定的(de)(de)智(zhi)能生物稱為拉(la)(la)普(pu)拉(la)(la)斯(si)妖(yao)。
他(ta)在(zai)數學,特(te)別是概(gai)率論方面,也有很大(da)貢獻。
他發表的天文學(xue)、數學(xue)和物理學(xue)的論(lun)文有270多篇,專(zhuan)著(zhu)合計有4006多頁。其中最有代表性的專(zhuan)著(zhu)有《天體力學(xue)》(Traité deMécanique Céleste,15卷(juan)16冊,1799~1825)、《宇宙體系論(lun)》(Exposition du système du monde,1796,中譯本(ben)1978年版)和《概率(lv)分析(xi)理論(lun)》(Theorie Analytique des Probabilites,1812)。