皮埃爾-西蒙·拉(la)普拉(la)斯(si),法國(guo)數(shu)(shu)學(xue)家(jia)、天文學(xue)家(jia),法國(guo)科學(xue)院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)士(shi)。是天體(ti)力學(xue)的主要奠基(ji)人、天體(ti)演化學(xue)的創立者之一,他(ta)(ta)還是分析概率論的創始人,因此可以說(shuo)他(ta)(ta)是應(ying)(ying)用數(shu)(shu)學(xue)的先驅。1749年(nian)(nian)3月(yue)(yue)23日生于(yu)法國(guo)西北部卡爾瓦多斯(si)的博(bo)蒙昂諾日,曾任(ren)(ren)巴黎軍事學(xue)院(yuan)(yuan)數(shu)(shu)學(xue)教(jiao)授(shou)。1795年(nian)(nian)任(ren)(ren)巴黎綜合工科學(xue)校教(jiao)授(shou),后又在高等(deng)師(shi)范學(xue)校任(ren)(ren)教(jiao)授(shou)。1799年(nian)(nian)他(ta)(ta)還擔任(ren)(ren)過法國(guo)經度局局長,并(bing)在拿(na)破(po)侖政府中任(ren)(ren)過6個(ge)星期的內政部長。1816年(nian)(nian)被選為法蘭西學(xue)院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)士(shi),1817年(nian)(nian)任(ren)(ren)該院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)長。1827年(nian)(nian)3月(yue)(yue)5日卒于(yu)巴黎。拉(la)普拉(la)斯(si)在研究天體(ti)問(wen)題的過程(cheng)中,創造和發(fa)展了許多數(shu)(shu)學(xue)的方法,以他(ta)(ta)的名(ming)字命(ming)名(ming)的拉(la)普拉(la)斯(si)變(bian)換(huan)、拉(la)普拉(la)斯(si)定理和拉(la)普拉(la)斯(si)方程(cheng),在科學(xue)技術的各個(ge)領(ling)域有著廣泛的應(ying)(ying)用。
拉普拉斯生于法國諾曼底的(de)博蒙(meng),父親是一(yi)個(ge)農(nong)場(chang)主,他從(cong)青(qing)年時(shi)(shi)期就(jiu)顯示出卓越的(de)數學(xue)才能,18歲時(shi)(shi)離家赴(fu)巴黎,決定從(cong)事(shi)數學(xue)工作(zuo)。于是帶著(zhu)一(yi)封推(tui)薦信去找當(dang)(dang)時(shi)(shi)法國著(zhu)名(ming)學(xue)者達朗貝爾(er),但被(bei)后者拒絕接(jie)見。拉普拉斯就(jiu)寄去一(yi)篇(pian)力學(xue)方面的(de)論(lun)文(wen)(wen)給達朗貝爾(er)。這篇(pian)論(lun)文(wen)(wen)出色至極,以至達朗貝爾(er)忽然高興(xing)得(de)要當(dang)(dang)他的(de)教(jiao)父,并(bing)使拉普拉斯被(bei)推(tui)薦到軍事(shi)學(xue)校教(jiao)書。
此后(hou),他同(tong)拉瓦(wa)錫在一起(qi)工作(zuo)了(le)一個(ge)時(shi)期,他們測定了(le)許(xu)多物(wu)(wu)質的(de)(de)比熱。1780年,他們兩人證明了(le)將一種(zhong)化合(he)物(wu)(wu)分解為(wei)其組成(cheng)元素所(suo)需(xu)的(de)(de)熱量就等于(yu)這(zhe)些元素形成(cheng)該化合(he)物(wu)(wu)時(shi)所(suo)放出的(de)(de)熱量。這(zhe)可以(yi)看作(zuo)是熱化學的(de)(de)開(kai)端,而(er)且,它也是繼布拉克關(guan)于(yu)潛熱的(de)(de)研究工作(zuo)之后(hou)向能量守恒定律邁進(jin)的(de)(de)又一個(ge)里程碑,60年后(hou)這(zhe)個(ge)定律終(zhong)于(yu)瓜熟蒂(di)落地誕生(sheng)了(le)。
拉普拉斯(si)把注意力主要集中在(zai)天體力學(xue)的(de)研究上面(mian)。他把牛頓(dun)的(de)萬有引力定律(lv)應(ying)用到整個太(tai)陽系(xi)(xi),1773年解決(jue)了(le)一個當時著名的(de)難題:解釋木星(xing)軌道為(wei)什么在(zai)不(bu)斷地(di)收縮,而(er)同時土星(xing)的(de)軌道又在(zai)不(bu)斷地(di)膨脹。拉普拉斯(si)用數(shu)學(xue)方(fang)法(fa)(fa)證(zheng)明行星(xing)平均運動的(de)不(bu)變(bian)性(xing)(xing),即(ji)行星(xing)的(de)軌道大小只有周期性(xing)(xing)變(bian)化,并證(zheng)明為(wei)偏心率和傾角的(de)3次(ci)冪。這就是著名的(de)拉普拉斯(si)定理。此后他開(kai)始了(le)太(tai)陽系(xi)(xi)穩定性(xing)(xing)問題的(de)研究。同年,他成為(wei)法(fa)(fa)國科學(xue)院(yuan)副院(yuan)士。
1784~1785年,他求(qiu)得天體(ti)對其外(wai)任一質點的引力(li)分(fen)量可以用一個(ge)(ge)勢函(han)(han)數來表示,這(zhe)個(ge)(ge)勢函(han)(han)數滿(man)足一個(ge)(ge)偏微分(fen)方程,即著名(ming)的拉(la)普拉(la)斯方程。1785年他被(bei)選為科學院院士。
1786年證明行星(xing)(xing)軌道的(de)偏心率(lv)和(he)傾角總保(bao)持(chi)很小和(he)恒定,能(neng)自動(dong)調整,即攝動(dong)效(xiao)應是守恒和(he)周期性的(de),不(bu)會積累也不(bu)會消解(jie)。拉(la)普拉(la)斯注意(yi)到木星(xing)(xing)的(de)三(san)個主要(yao)衛星(xing)(xing)的(de)平均運動(dong)Z1,Z2,Z3服(fu)從下列關(guan)系式:Z1-3×Z2+2×Z3=0。同樣,土星(xing)(xing)的(de)四個衛星(xing)(xing)的(de)平均運動(dong)Y1,Y2,Y3,Y4也具有(you)類(lei)似的(de)關(guan)系:5×Y1-10×Y2+Y3+4×Y4=0。后人(ren)稱(cheng)這些衛星(xing)(xing)之(zhi)間存在可公(gong)度性,由此(ci)演變出時間之(zhi)窗的(de)概念。
1787年發現月球的(de)加(jia)速度同地(di)球軌道(dao)的(de)偏心率有關,從理(li)論上解決(jue)了太陽系動態中觀(guan)測到的(de)最后(hou)一個(ge)反常問題。
1796年他(ta)(ta)(ta)的(de)著作(zuo)《宇宙(zhou)體系論》問世,書中(zhong)提出了(le)對(dui)后來(lai)有重(zhong)大影響的(de)關于行星(xing)(xing)起源的(de)星(xing)(xing)云(yun)假說(shuo)。在(zai)這部書中(zhong),他(ta)(ta)(ta)獨立于康德,提出了(le)第一個(ge)科學(xue)的(de)太陽(yang)系起源理論——星(xing)(xing)云(yun)說(shuo)。康德的(de)星(xing)(xing)云(yun)說(shuo)是從(cong)哲(zhe)學(xue)角度提出的(de),而(er)拉(la)(la)(la)普拉(la)(la)(la)斯(si)則(ze)從(cong)數學(xue)、力學(xue)角度充實了(le)星(xing)(xing)云(yun)說(shuo),因此,人(ren)們(men)常常把他(ta)(ta)(ta)們(men)兩人(ren)的(de)星(xing)(xing)云(yun)說(shuo)稱(cheng)為“康德-拉(la)(la)(la)普拉(la)(la)(la)斯(si)星(xing)(xing)云(yun)說(shuo)”。
他(ta)長期(qi)從事(shi)大行星運(yun)(yun)動理(li)論和月球運(yun)(yun)動理(li)論方面的(de)(de)研究,尤其(qi)是(shi)他(ta)特別(bie)注意研究太(tai)陽(yang)系(xi)(xi)天(tian)(tian)(tian)體(ti)(ti)攝動,太(tai)陽(yang)系(xi)(xi)的(de)(de)普遍穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)問(wen)題以及太(tai)陽(yang)系(xi)(xi)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)的(de)(de)動力(li)(li)學(xue)問(wen)題。在總結(jie)前人研究的(de)(de)基礎上取得大量重要成果(guo),他(ta)的(de)(de)這些成果(guo)集中在1799~1825年出(chu)版的(de)(de)5卷16冊巨著(zhu)《天(tian)(tian)(tian)體(ti)(ti)力(li)(li)學(xue)》之(zhi)(zhi)內。在這部著(zhu)作(zuo)中第一次(ci)提(ti)出(chu)天(tian)(tian)(tian)體(ti)(ti)力(li)(li)學(xue)這一名(ming)詞,是(shi)經(jing)典(dian)天(tian)(tian)(tian)體(ti)(ti)力(li)(li)學(xue)的(de)(de)代(dai)表作(zuo)。因此(ci)他(ta)被譽為(wei)法國的(de)(de)牛頓和天(tian)(tian)(tian)體(ti)(ti)力(li)(li)學(xue)之(zhi)(zhi)父。 1814年拉(la)(la)普拉(la)(la)斯提(ti)出(chu)科學(xue)假設,假定(ding)如果(guo)有一個智能(neng)(neng)生物能(neng)(neng)確定(ding)從最大天(tian)(tian)(tian)體(ti)(ti)到最輕原子的(de)(de)運(yun)(yun)動的(de)(de)現時狀(zhuang)態(tai)(tai),就能(neng)(neng)按(an)照力(li)(li)學(xue)規律(lv)推算出(chu)整(zheng)個宇宙的(de)(de)過去(qu)狀(zhuang)態(tai)(tai)和未(wei)來(lai)狀(zhuang)態(tai)(tai)。后(hou)人把他(ta)所假定(ding)的(de)(de)智能(neng)(neng)生物稱(cheng)為(wei)拉(la)(la)普拉(la)(la)斯妖。
他在數學,特別是概率論方面,也有很大貢獻。
他發表的(de)天(tian)文學、數學和物理學的(de)論文有270多(duo)篇,專(zhuan)著合計有4006多(duo)頁。其中最有代表性的(de)專(zhuan)著有《天(tian)體力學》(Traité deMécanique Céleste,15卷16冊(ce),1799~1825)、《宇宙體系論》(Exposition du système du monde,1796,中譯本1978年版(ban))和《概(gai)率分(fen)析(xi)理論》(Theorie Analytique des Probabilites,1812)。