Страницы истории науки и техники

Лаплас участвовал в политической жизни Франции, но, будучи большим честолюбцем, проявил на этом поприще беспринципность и неустойчивость. В начале своей политической деятельности оп был активным республиканцем, но после прихода к власти Наполеона примкнул к нему и даже некоторое время занимал пост министра внутренних дел, а затем был назначен Наполеоном в сенат, ему был присвоен титул графа и оказаны всяческие другие почести. Однако в 1814 г. Лаплас превратился в противника Наполеона, а в 1817 г. был возведен Людовиком XVIII в звание маркиза и пэра Франции.

Большая работа была проделана Лапласом в области математики. В его книге «Аналитическая теория вероятностей» (1812) было рассмотрено так называемое преобразование Лапласа, с помощью которого функция действительного переменного переводится в функцию комплексного переменного, т. е. такого переменного, которое состоит из суммы действительного числа и произведения действительного числа на так называемую мнимую единицу (число, квадрат которого равен —1)[207]. Преобразование Лапласа выражается интегралом Лапласа[208].

Мы не будем здесь больше останавливаться на сложном, специальном вопросе — преобразовании Лапласа. Просим читателей, недостаточно знакомых с высшей математикой, не огорчаться по поводу того, что сказанное выше о преобразовании Лапласа, да еще в таком сверхкратком и поэтому поверхностном изложении, могло остаться недостаточно понятым.

Следует заметить, что интегралы такого типа значительно раньше применялись петербургским академиком Эйлером, которого Лаплас называл учителем математиков второй половины XVIII в.

Исследования Лапласа по дифференциальным уравнениям[209], математической теории вероятностей (помимо преобразования Лапласа, была установлена, например, теорема Лапласа, дающая возможность определять приближенные значения вероятностей), в области алгебры и некоторые другие вошли в число фундаментальных исследований.

Как уже упоминалось ранее, Лаплас совместно с Лавуазье определял скрытую теплоту тел с помощью специально для этого созданного ледяного калориметра. Лапласом вместе с Лавуазье исследовался процесс горения водорода в кислороде, доказывалась ошибочность теории флогистона, претендовавшей на объяснение сущности горения.

Лаплас изучал также явление капиллярности, т. е. свойство, определяемое притяжением между молекулами (атомами) на границе раздела жидкости и твердого тела (например, если притяжение между частицами жидкости и твердого тела больше, чем у частиц жидкости между собой, то жидкость смачивает твердое тело, и в этом случае жидкость может около стенки или в тонких трубках — капиллярах — немного подняться над поверхностью). Капиллярные явления имеют широкое распространение в природе и технике, например при циркуляции влаги и соков в растениях или при питании фитиля керосиновой лампы керосином.

Лаплас установил формулу скорости распространения звука в воздухе, что явилось результатом его работы в области акустики. Он определил зависимость между плотностью воздуха и высотой местности над уровнем моря.

Из приведенного — далеко не полного — перечня работ Лапласа, видно, как широк был круг его научных интересов. Но все же наибольшее значение и, уж во всяком случае, наибольшую популярность имели работы Лапласа по небесной механике. Основными трудами, в которых Лаплас излагает небесную механику такой, как он себе ее представлял, являются: «Трактат о небесной механике», состоящий из пяти томов, изданных в 1798–1825 гг., и рассчитанная на более широкий круг читателей, написанная более простым языком книга «Изложение системы мира» (1796), в конце которой Лаплас приводит свою космогоническую гипотезу и историю развития астрономии. В начале этой книги Лаплас пишет: «Из всех естественных наук астрономия представляет собой наиболее длинную цепь открытий. От первого взгляда на небо чрезвычайно далеко до того общего представления, которое в настоящее время охватывает прошлые и будущие состояния системы мира. Чтобы этого достичь, надо было наблюдать небесные светила в течение многих веков, распознать в их видимых движениях действительные движения Земли, подняться до законов движения планет, а от этих законов — к принципу всемирного тяготения; наконец, исходя из этого принципа, дать полное объяснение всех небесных явлений, вплоть до самых малых деталей. Вот что сделал человеческий ум в астрономии»[210].

Что же было наиболее существенным из сделанного Лапласом в области небесной механики?

Среди большого числа исследований и открытий, вероятно, следует выделить два: доказательства Лапласом устойчивости Вселенной и теорию естественного возникновения Вселенной из первичной туманности.