Пьер Симон Лаплас. 
Виникнення небесної механики

Санкт-Петербурзький Державний Університет Математико-Механический факультет Реферат по «Історії механіки» на тему:

П'єр Симон Лаплас.

Виникнення небесної механики.

Студенки 552 группы.

Бызычкиной Инны.

I. Про батьківщині 3.

II. У колежі 3.

III. Переїзд до Парижа 4.

IV. Крижана модель кометних ядер 5.

V. Астрономія до Лапласа 5.

VI. Лаплас в Мелене і «Переказ системи світу» 5.

VII. Зміст «Викладу системи світу» 6.

VIII. Теорія обурень 6.

IX. Обурення кометних рухів 7.

X. Обурення і кільця планет 7.

XI. Супутники Юпітера 7.

XII. Одвічну прискорення Місяця 7.

XIII. Стійкість сонячної системи 8.

XIV. Форма і Земля обертається 8.

XV. Теорія припливів 9.

XVI. Природа тяжіння 10.

XVII. Незакінчені відкриття 10.

XVIII. Ще про математиці Лапласа 11.

XIX. Методи пізнання 12.

XX. Лаплас в Мелене 14.

XXI. Космогонія до Лапласа 14.

XXII. Лаплас і Гершель 14.

XXIII. Народження планет по Лапласу 15.

XXIV. Гіпотеза Канта-Лапласа 16.

XXV. Ідея еволюції 17.

XXVI. Лаплас про чорні діри 17.

XXVII. Смерть 17.

XXVIII. Роль Лапласа історія астрономії 18.

Література 20.

Про родине.

Лаплас народився 23 березня 1749 року у Бомоне, розташованому на мальовничому березі мілководній річечки Ож в Нижньої Нормандии.

Про юності Лапласа, про все періоді його життя до появу у Парижі не збереглося майже жодних додаткових даних, і це невипадково. Лаплас як не прагнув присвятити в спогади підліткових років своїх на друзів і знайомих, але, навпаки, всіляко приховував своє походження, соромлячись його. Визнаний геній і вельможа вважав за краще не оголювати убогу обстановку свого дитинства. У цьому плані Лаплас сильно відрізнявся від багатьох своїх сучасниківучених, що з народної середовища проживання і охоче подчеркивавших своє происхождение.

У коллеже.

Прекрасна пам’ять та блискучі здібності молодого П'єра дозволили йому на льоту засвоїти науки, преподавані в провінційної школі. Давні мови, особливо латинський, де вона згодом вільно писав, класичну літературу, і математику П'єр освоїв легко. Певний час було присвячено у шкільництві теології і богослов’я. Ці предмети подавалися учням у вигляді казуїстичних дискусій на абстрактно-религиозные теми. Юнак Лаплас мало цікавився релігією, і ще тоді, придивившись до закулісної боці життя служителів церковного культу, він став убеждённым атеїстом. Однак у згодом Лаплас охоче підтримував балачки богословські теми і з великим дотепністю розбирав тонкі богословські питання: їх казуїстика бавила його, він вважав у яких дотепні формально-логічні комбінації, свого роду математичну гру понятиями.

Ще колежі Лаплас розпочав самостійного вивченню більш складних математичних творів, які лежали поза кругозору його педагогів. Тоді ж вона ознайомився із пусконалагоджувальними роботами Ньютона із механіки і з теорії всесвітнього тяжіння, що її починала поширюватися мови у Франції. У сімнадцять років юний П'єр Лаплас виконав свою першу самостійну наукову працю по математике.

Вже цей час потихеньку від наставників Лаплас ознайомився з поглядами великих діячів епохи Просвітництва, основоположників механістичного матеріалізму: Даламбера, Дідро, Гельвеція, Гольбаха і інших. «Велика енциклопедія наук, мистецтв, і ремесел», котра відкрила людству нові основи світогляду у сфері природознавства і громадських явищ, вразила нього велике враження. Пізніше, вже після тривалого переїзду до Парижа, талановитий юнак ознайомився з «Системою природи» Гольбаха — біблією матеріалізму, як любили тоді називати цю книгу.

Механіка Ньютона, завершителем якої було Лаплас, виникла процесі боротьби, що формується у надрах феодалізму буржуазії з феодальним устроєм і католицька церква. Розвиток продуктивних сил вимагало розвитку науку й буржуазія на початковому етапі зробила науку своїм союзником у цій борьбе.

Вже сімнадцять років Лаплас постає маємо людиною з досить великими знаннями й визначаться філософськими взглядами.

Військове мистецтво, особливо артилерія і фортифікація, що тоді потребувало застосуванні математики механіки, й у військових школах, крім статутів, фехтування, тактики тощо. п., стали вводити математичні науки. Однак у рядовий військової школі, де викладав Лаплас, математичні курси були елементарними і дати задоволення його палкому розуму й зростаючим знань. Щоправда, міг ведуть у вільний час самостійні наукових досліджень, та хто міг їх оцінити, хто міг побачити у яких усієї сили його генія? І яка можна було подальшої кар'єри у тому захолустье?

Переїзд в Париж.

Молодий Лаплас шукав виходу для своїх сил, докладання знань, спілкування з математичними умами свого часу, мріяв про працю і вдалою життєвої кар'єрі. Юнака тягнула Париж — туди, де у Академії наук, створеної 1666 г. міністром Людовіка XIV Кольбером, зібрався колір не лише французькій, а й світовій науковій думки. Паризька академія наук переживала у період свій вищий розквіт. Тут зібралася ціла плеяда геніїв у сфері математики механіки, які відкривали людству дедалі нові і призначає нові сторінки знания.

Найбільш впливовою особою в Академії тоді був Жан Даламбер. Творець «Аналітичної механіки», одне із корифеїв «Енциклопедії», він користувався величезним почетом.

Щойно влаштувавшись у Парижі, Лаплас, озброєний рекомендаційними листами, пішов у Академію наук, бажаючи помічати Даламбера, спілкуватися з ним, заслужити його. Чи можуть рекомендації його бомонских покровителів не вразити Даламбера?

Дійсність, проте, не виправдала сподівань молодого провінціала. Даламбер недарма був енциклопедистом і борцем за нове світогляд. Ніякі рекомендаційні листи було неможливо викликати уваги до людини, що він не засвідчувався у особистих достоїнствах кандидата.

Переславши Даламберу свої рекомендації, Лаплас довго чекати і безуспішно намагався привернути увагу великого геометра чи навіть домогтися тривалої розмови з нею. Усе було марно. Ні на Академії, ні хати зустріч із Даламбером не удавалась.

Якось, продовжуючи полювання за Даламбером, Лаплас чекав в приймальній повернення ученого. Раптом йому спала на думку блискуча думку. Він сіл за стіл, очинил ручку і швидко виклав Даламберу свої думки на основні принципи механіки й імовірне розвиток науки у найближчому будущем.

Лист Лапласа справило на Даламбера величезне враження. Такий ерудиції і глибини думки він тоді ще не зустрічав. Наступного ж дня Даламбер відповів Лапласу: «Милостивий Государ! Ви мали випадок переконатися, як я зважаю на рекомендації, але Вам вони були зовсім непотрібні. Ви зарекомендували себе, і їх зовсім досить. Моя допомогу — до ваших послуг. Приходьте ж, я чекаю Вас». Юнак не змусив на себе ждать.

За кілька днів, завдяки Даламберу, Лаплас став професором математики Королівській військовій школі в Париже.

У перебігу два роки Лаплас закидав Академію наук роботами з математики й механіці, завжди глибокими і оригінальними. Вже цей час він написав ряд досліджень з теорії ймовірностей, по чистої математики й по небесної механіці, яка незабаром стала головним предметом його занятий.

Небесна механіка, т. е. вивчення рухів небесних тіл з урахуванням закону всесвітнього тяжіння, було одним із найважчих і складних областей як астрономії, і науки взагалі. Навіть для простого ознайомлення з ним вимагалося чудове знання як результатів спостережної астрономії, і найскладніших методів математичного аналізу та механіки, в часи ще далеко ще не совершенных.

У 1773 року Лаплас був обраний Паризьку академію наук, щоправда, не як геометр, що їй хотілося, бо як адъюнкт-механик.

Крижана модель кометних ядер

Хоча Лаплас займався передусім застосуванням математики до завдань інших наук і розглянув, зокрема, проблему походження короткоперіодичних комет з позицій небесної механіки, він тут виявив себе, немов астрофізик. Лише півтора століття астрономічному світу стало відомо, що зі перших застосувань законів фізики до астрономії було здійснено генієм Лапласа, тоді яка взагалі початком астрофізики вважають роки XIX, а фізична модель кометних ядер, як твердих тіл, які у основному з замерзлих газів, вважається висунутої американцем Уипплом. Основне речовина ядра комети — змерзла вода, тающая під променями сонця, т. е. лід. Ця так звана крижана модель кометних ядер вперше пояснила їх розпад і зникнення, походження їх величезних газових оболонок і гігантських хвостів. Тим більше що перше судження про природу кометної ядра висловив Лаплас з урахуванням дослідів, вироблених разом із Лавуазье.

У 1783 р. Лаплас разом із Лавуазьє брав участь у дослідах по горінню водню в кисні. Їх теоретичні міркування стали початком до правильної поясненню процесів горіння і окислення тіл. Зокрема, в деяких висловлюваннях Лапласа мелькає правильне уявлення швидше про теплоту як одного із видів руху материи.

Астрономія до Лапласа.

За двоє століть до Лапласа Микола Коперник справив революцію у астрономії і в усьому світогляді. Він «зсунув» Землю сіло центрального і нерухомого місця, що у перебігу тисячоліть посідала у власних очах человечества.

Сміливістю своїх думок Коперник звів Землю до розряду планет, які роблять свій кругової біг близько променистого Сонця. У тому ряду він призначив Землі третє місце за її відстані від поверхні Сонця і, допустивши її обертання навколо похилій осі, пояснив все основні небесні явища, відомі людству у той пору.

Теорія Коперника у вигляді, у якому вона вийшов із рук свого творця, недостатньо із спостереженнями. Котра Передбачала у своїй початкової формі циркуляція планет, вона була надійним засобом предвычисления їх видимого становища на небе.

У пошуках причини цього розбіжності між теорією і спостереженнями Кеплер відкрив свої знамениті закони руху планет. Він переконався у цьому, що рух планет відбувається навколо Сонця за колам, а, по еліпсам, і що Сонце перебуває у одному їх фокусів цих эллипсов.

Лаплас в Мелене і «Переказ системи мира».

Це велике твір (обсягом понад 400 сторінок) було написане у тиші містечка Мелен, куди Лаплас відбув період із сім'єю навесні 1793 р. по раді друзей.

Із захопленням Лаплас створював свою знамениту працю «Переказ системи світу», де без єдиної формули, доступно підносилася всю суму астрономічних знань тієї епохи. Лаплас наводив точнейшие тоді числові значення, що стосуються планет та його супутників, відвідин Місяця й Сонця. У той твір він зробив багато даних, добутих нею самою шляхом кропітких розрахунків, і навіть висловив ряд думок, що нині представляють величезний интерес.

Історія видань цього популярного формою викладу, але глибоко змістовного твори була досліджували Б. Ю. Левиным у 70-х нашого века.

Дивно, що це найбільш популярне і багатосторонньо твір Лапласа що ніколи не обговорювалося із сучасних позицій, а виклад його змісту обмежувалося останнім, сьомим приміткою щодо нього, що містить опис його знаменитої космогонічної гіпотези без будь-яких формул і расчетов.

Зміст «Викладу системи мира».

У «Книзі першої» Лаплас розповідає про різних системах календарів, про умовах затемнень. Про фізичну природу планет казати був майже нічого, але руху супутників планет він приділив велике місце. У розділі 13 він говорить про зірках, про їх обсяг і відстанях, про які він виказав правильні здогади, і навіть свої рухах зірок. Значну увагу він приділяв їх координатам і прецесії. Чотири з першою половиною сторінки присвячені припливам та його варіаціям, десять сторінок — земної атмосфери і астрономічної рефракції, нею вызываемой.

У «Книзі другий» Лаплас докладно говорить про добовому і річному русі Землі, планет, про кометних орбітах, про рух спутников.

«Книжка третя» присвячена законам руху, і рівноваги матеріальної крапки й системи тіл, рідин і газов.

У «Книзі четвертої» центральна глава викладає теорію всесвітнього тяжіння; вони містять 124 сторінки. Ось і її основи, й поняття про збурюваннях еліптичного руху планет, комет і супутників всіх планет, розмірковування про постатях планет і законі тяжкості ними, про кільцях Сатурна, про либрации Місяця, прецесії і нутації земної осі, коливаннях морів, і атмосфер, закон тяготения.

У «Книзі п’ятої» ведеться оповідання про історії астрономії. Описав успіхи у області астрономічних вимірів і телескопічних спостережень, досягнуті XVII і XVIII століттях, Лаплас багато уваги приділяє градусным вимірам Землі, визначенню розмірів Сонячної системи з спостереження проходжень Венери по диску Сонця, відкриттю Урана й трьох малих планет, і навіть вдосконалення інструментів. Книгу завершують глави про відкриття тяжіння, про систему світу і перспективи астрономии.

Теорія возмущений.

Перша велика робота Лапласа, напечатнная в 1773 р. стосується труднейшего питання. Річ про примирення теорії тяжіння Ньютона з неправильностями рухається двох найбільших планет сонячної системи — Юпітера і Сатурна. Ці неправильності виявляли віддавна, але хто б міг дати точного пояснення, запровадити в рамки відомих законів природы.

Ряд последующиих робіт Лапласа зачіпає інші важливі питання небесної механіки. Головна мета наукової праці Лапласа було довести, що законом тяжіння можна пояснити всі рухи небесних тіл — як, при вивченні яких був виведений, і ті, котрі з початковому етапі здавалися противоречащами ему.

При дослідженні відхилень рухається планет від законів Кеплера Лапласу доводилося враховувати взаємодія не двох тіл, а трьох і на навіть больше.

Обурення рухається планет були представлені у классичесской небесної механіці формулами, що містять безкінечні ряди дуже складних членів. Найпростішим прикладом нескінченної низки членів є відома з алгебри нескінченно убутна геометрична прогрессия.

Діяльність названої «Про принципі всесвітнього тяжіння і вікових неравенствах планет, які від нього залежать» (1773), Лаплас розглядає помічене перед ним явище «безладдя» рухається гігантських планет. При порівнянні найдавніших спостережень з сучасними з’ясувалося, що Сатурн рухався із явним уповільненням, а Юпітер відчував прискорення свого руху. У 1773 р. Лаплас застосував ряди до дослідження руху Юпітера і Сатурна, користуючись в удосконаленої формі методом, запропонованим Лагранжем. При це м Лаплас довів, що Эйлер і Лагранж, вираховуючи своїх рядах, відкинули такі члени, які можна було відкидати, бо їхній розмір плином часу ставала незгірш від тієї, яку давали перші члени рядів. Таким чином, Лаплас отримав борошна понад точні формули, і що він підставив в відповідні числа для Юпітера і Сатурна, як виявилося, що, завдяки обліку нових членів низки, вікові прискорення тих планет зникли. Це доводило, що прискорення, спостережувані рухається Юпітера і Сатурна, не є віковими, а періодичними, хоч і мають, очевидно, дуже довгий період, вимірюваний не одним столетием.

Обурення кометних движений.

Лаплас розрахував, яке велике тяжіння Юпітером комет, випадково проходять поблизу нього. Адже обурює рух сила збільшується назад пропорційно кубу відстані від возмущающей маси. Досліджуючи рух цих небесних тіл з урахуванням помітного тяжіння комет планетами, Лаплас переконався, що обурення таких великих, масивних планет, як Юпітер, можуть невпізнанно змінити початкову орбіту випадково приблизившейся щодо нього комети до неузнаваемости.

Через це Лаплас вважав комети межзвездными прибульцями, згустками в хмарах туманностей, подібним до тієї, у якій, вважає він, утворилася Сонячна система. Деякі їх, як і допускав, випадково потрапляють у область, де тяжіння сонця переважає над притяганням інших зірок, і вони втягуються обуреннями від поверхні Сонця і великих планет, стаючи новими членами Сонячної системы.

Обурення і кільця планет.

Лаплас займався вивченням кільця Сатурна довів, що його неспроможна бути суцільним чи твердим, а має складатися з дрібних частинок, з яких кожна рухається близько планети самостійно; він передбачив, також, що саме планета внаслідок обертання мусить бути сплюснена у полюсів. Вже Кант і Лаплас вважали, що в неї Сатурна — це система із багатьох концентричних кілець. Та з допомогою «Вояджера» відкрилася незрівнянно більш складна структура — кілець у Сатурна по меншою мірою тисячі. Виникли й несподівані деталі - переплетающиеся кільця так звані спиці - темні освіти впоперек деяких колец.

Супутники Юпитера.

Інший, також блискуче дозволений Лапласом стосувалося руху чотирьох найяскравіших супутників Юпитера.

Лаплас в 1789 р. розглянув обурення, котрі мають ці супутники із боку Сонця і один від друга; він створив теорію, яка лише блискуче узгоджувалась з спостереженнями, але дозволила вивести кілька надзвичайно і важливих законів цих рухів. Одне з цих законів Лапласа, належних як наслідок з його теорії обурень, каже, наприклад: час звернення першого з супутників, складену з подвоєним часом звернення третього, дає у сумі утроенное час звернення другого (якщо знехтувати віковими возмущениями).

Лаплас також довів, що спочатку закони, відкриті їм у системі супутників, могли виконуватися приблизно і лише наступне тривале взаємодія супутників призвело до такому суворому виконання законів, яке спостерігається. З допомогою своєї теорії Лаплас визначив навіть маси супутників Юпітера, хоча істинні розміри цих тіл тоді ще було известны.

Одвічну прискорення Луны.

Однією з найбільш чудових досліджень Лапласа було розкриття їм таємниці вікового прискорення рухається Місяця, як ставившего у безвихідь попередників, а й загрожував, здавалося, тривалого існуванню Землі та її спутника.

Місяць звертається навколо Землі по еліпсу, то наближаючись до неї, то віддаляючись від нього. Але це рух під впливом земного тяжіння лише у першому наближенні іде за рахунок законам Кеплера. Сонце своїм притяганням діє рух Місяця як що обурює тіло, притому із дуже великі силою. Тому рух Місяця надзвичайно складно. Її рух як постійно збочує з законів Кеплера, а й місячна орбіта, як і його становище у просторі, безупинно змінюються. Всі ці ускладнення руху Місяця добре нам помітні, оскільки Місяць — найближча до нам небесне тело.

У 1787 р. Лаплас знайшов нарешті остаточне й вірне вирішення питання, тривалий час мучавшего теоретиків і практиків. Лаплас зазначив причину вікового прискорення рухається відвідин Місяця й теоретично обчислив його величину.

Лаплас переконався, що сьогодні середня швидкість руху Місяця навколо Землі залежить від эксцентриситета земної орбіти. Рух Місяця пришвидшується, коли форма орбіти Землі наближається до кола, і навпаки. Отже, одвічну прискорення рухається Місяця, як й у Юпітера, не вічним, а періодичним, і настане година, коли Місяць стане рухатися з замедлением.

Дозволом місячної загадки Лаплас усунув останню істотна за його час суперечність між теорією тяжіння і спостереженнями. Це був цілковитий і остаточний тріумф ньютонианства і небесної механики.

У третьому томі «Небесною механіки» Лаплас дав цілковите дерегулювання та цілком нове виклад теорії Місяця, користуючись яким Берг, та був і Бургардт становили чоловіки і видали нові таблиці руху Луны.

Базуючись на формулах Лапласа, його сучасники і послідовники склали набагато більше точні і дуже важливі практичної астрономії таблиці руху планет.

Стійкість сонячної системы.

Показавши, що у русі Юпітера і Сатурна немає вікових нерівностей, Лаплас ще своєї першої роботи з цього питання поставив і більше загальний питання: стійка чи Сонячна система взагалі? Якщо русі який-небудь планети, наприклад Землі, спостерігається одвічну рух, це означатиме, що середнє відстань цієї планети від поверхні Сонця збільшується. Через війну Земля може віддалитися від поверхні Сонця, що внаслідок зменшення що надходить тепла життя в ній стане невозможной.

Виявивши незмінність середніх відстаней від поверхні Сонця Юпітера і Сатурна, Лаплас розглянув загальний випадок і встановив, що протягом тієї точності, з якій він вів обчислення рядів, висновок, зроблене щодо Юпітера і Сатурна, зберігає вірність та інших планет, зокрема й у Земли.

Лаплас встановив, що дві елемента планетних орбіт — эксцентриситеты і нахилення — пов’язані простим математичним співвідношенням, устанавливающим тісні межі їхнього змін. Знамениті теореми Лапласа, устанавливающеи властивості Сонячної системи, з’явилися в такий спосіб, доказом її устойчивости.

Лаплас відкрив також, що зменшення эксцентриситета земної орбіти впливає середню довготу Місяця, викликаючи прискорення її вікового руху на [pic], 2 в столетие.

У його прогнозі Лаплас думав, що зворотний бік Місяця назавжди залишиться недоступною для земних спостережень. Але космонавтика спростувала це ограничение…

Форма і обертання Земли.

Інший результат, ближче що стосується Землі - питання про її формі - Лаплас також зумів одержати, спираючись на спостереження Луны.

Лаплас розсудив, що планета притягує інші тіла як і матеріальний точка, вміщена у центрі цієї планети, лише тому випадку, коли він складається з кульових концентричних верств однорідної щільності. Якщо Земля стиснута у полюсів, то вздовж її екватора має існувати надлишок речовини, хіба що твердий пояс, навколишній планету. У результаті теоретичні формули, які мають рух Місяця, мають увійти члени, залежать від величини земного стискування. Стиснення Землі Лаплас обчислив за цими формулам, порівнюючи свою теорію з спостереженнями Місяця, зробленими щодо одного месте.

За величиною стискування Землі, знаючи швидкість її обертання навколо осі, можна обчислити пружність земних надр і можна здогадуватися про її внутрішньому строении.

Разом про те Лаплас набагато докладніше, ніж Даламбер, розглянув явища прецесії і нутації, змушують земну вісь мандрувати в світовому просторі. Явище прецесії був із формою, яку має Земля, Лаплас у зв’язку з цим врахував упущені Даламбером і Эйлером додаткові фізичні чинники — наявність океанів і атомсферы. Він довів, що океани і атмосферу, попри її рухливість, у цьому разі можна як тверді тіла, злиті із Землею за одну целое.

Нарешті, Лаплас цікавився, приведе вісь Землі змінювати своє становище всередині самої тіла планети. Внаслідок цього згодом змінилися б географічні широти місцевостей, чому у разі довелося б постійно переробляти географічні карты.

Постать Місяця, супроводить нашій бігу Землі навколо Сонця, повинна бути складніше, ніж постать Землі. Лаплас займався, і нею, зокрема питанням, що завжди так цікавить школярів: чому Місяць повернена до Землі одному й тому ж стороною? Річ тут у приливном терті, викликану Землею, яке сравняло період обертання Місяця навколо осі з часом її руху по навколоземній орбіті. Лаплас знайшов, що Місяць мусить бути злегка витягнута у напрямку до Земле.

Теорія приливов.

Останнє явище, що з Місяцем і відбите в працях Лапласа, — океанічні припливи і відливи. Приливна хвиля двічі на добу піднімається і затопляє берега прибережних місцевостей. Двічі ж у добу хвиля припливу спадає і має під собою грунт відливу, коли кораблі повинні спішно виходити з річки знову на море.

Але припливи мінливі і примхливі. Висота їх у берегах відкритого океану залежно від різних умов коштує від 50 див до 21 м, та й час припливів сильно меняется.

Бернуллі, Эйлер і Маклорен створили так называаемую статичну теорію припливів, допускаючи для простоти розрахунків, що поверхню води у кожний цей час миттєво приймає постать рівноваги під впливом прикладених до неї припливних сил.

Лаплас створив динамічну теорію припливів. З усіх сил, діючих на воду лічать по до Місяці, Лаплас взяв до уваги лише сили, касательные до води, бо лише вони відіграють у явленні припливів серйозну роль. Ці сили, зображені стрелкамии, змушують воду утворювати Землі два горба, спрямовані до Місяця М і південь від нее.

[pic].

Малюнок 1. Пояснення явища припливів по Лапласу.

Лаплас змушений був допустити спрощення теорії, що океан рівномірно оточує всю Землю і має однакову глибину. Тому його теорія скоріш застосовна до островів, а чи не до берегів материків. Новизна досліджень Лапласа в тому, що він вивчав, якої форми повинна прийняти водна поверхню під впливом про змушених коливань, т. е. коливань всієї водної маси під впливом припливних сил.

Дуже докладні пошуки пророблені Лапласом щодо різноманітних глибин в океанах і зрівняні з багаторічними спостереженнями припливів в порту Бреста.

Лаплас знав, де основна труднощі практичного застосування теорії приливов.

Океани не покривають Землю всуціль. Глибина морів різна, і дно дуже нерівно. Це створює тертя, гальмує рух води та навіть Земля обертається загалом. Врахувати всі ці впливу, навіть якби був точно відомий рельєф океанського дна та її геологічний склад, — справа непосильне й у сучасної науки. Проте теорія припливів і приливної тертя була застосована до пояснення того, як народилися Місяць і подвійні зірки, яке далеке майбутнє їх і системи Земля-Луна.

Разом про те Лаплас був охарактеризований першим, рассмотревшим припливи в земної атмосфері. Своїми переконаннями він розсіяв переконання, що Місяць впливає своїм притяганням на показання барометра.

Природа тяготения.

Крім зазначених вище питань, Лаплас в «Викладі системи світу» розглядає, наскільки справедливі основні тези теорії тяготения:

1) тяжіння діє між найбільш дрібними частинками тела;

2) воно пропорційно масам тел;

3) воно назад пропорційно квадратах відстані між ними;

4) воно однаковим чином діє рух і спочиваюче тело.

Лаплас наводить факти і що міркування, з його погляд, безперечно що підтверджують правильність цих основних положений.

Незакінчені открытия.

Багато не разгаданных остаточно явищ встав перед молодим Лапласом; поставало єдине питання, не діють у природі сторонні, ще невідомі сили, оскільки прагнення попередників пояснювати тяжінням всю механіку неба не увінчалися успехом.

Тож не дивно чи, що юнак, наперекір авторитетів, відразу заходився за скрупульозне дослідження них наново, із колосальною завзятістю і наполегливістю вивчаючи їх одну одною! Він переслідував свою мета до тих пір, доки доводив до кінця. Ця копітка і важка область науки — небесна механіка — відразу стала предметом його улюблених занять. Із цілковитою правом міг сказати щодо теорії тяжіння: така була природа цього разючого відкриття, що кожен що виник проти нього складне становище ставало трампліном для створення нового тріумфу цієї теории.

Інший областю, якої Лаплас також приділив багато часу уваги, була математична теорія ймовірностей чи теорія випадків, як називали їх у то время.

Аналітично суворий розум Лапласа було захопитися з’ясовуванням законів у тій сфері, події у якого було прийнято вважати грою сліпого випадку. Опанувати цими випадковостями, підпорядкувати їх розрахунку, розкрити таємницю випадкових подій, запровадивши в рамки закономірності оскільки це були зроблено рухів небесних тіл, — ось що поставив собі завданням Лаплас. Заслуги їх у цій галузі також надзвичайно великі й мають принциповий характер.

Третя, менша за значенням область досліджень Лапласа — розробка їм різних питань физики.

Спочатку разом із Лавуазьє він зайнявся дослідами по теплоту; тут його, повидимому, захопила та широта розмаху, з якою Лавуазьє ставив свої опыты.

Нарешті, чимало зробив Лаплас у перші роки його науковій кар'єри й у області чистої математики. Він доповнив і розвинув ряд теорій, створених його попередниками, і сучасниками: Эйлером, Лагранжем, Даламбером і Кондорсе.

Ще про математиці Лапласа.

Наведемо коротку додаткову довідку про математичних роботах Лапласа.

Насамперед звернімося диференціальному рівнянню Лапласа. Вдаючись постійно до аналітичного математичного методу під час вирішення завдань теоретичної фізики та механіки, зокрема — небесної механіки, т. е. механіки взаємодії небесних тіл, Лаплас попутно розвивав математичні методы.

Якщо, наприклад, позначити через [pic] величину відхилення тіла від становища рівноваги в останній момент [pic], то прискорення руху тіла у цей момент виражається другий похідною [pic]. Сила [pic], діюча на тіло маси [pic] при невеликих розтяганнях пружин, за законами теорії пружності пропорційна відхилення. Приходимо до диференціальному уравнению.

[pic].

У цьому вся прикладі маємо одну незалежну зміну. При великому числі змінних виникають приватні похідні. Уравнение.

[pic].

есть рівняння з цими двома приватними производными.

Диференціальний рівняння із приватними похідними другого порядку, з трьома довільними перемінними [pic] і шуканої функцією [pic] називається рівнянням Лапласа. До нього наводиться рішення та інших завдань фізики та техніки. Рівнянню Лапласа задовольняє встановлена температура і електричний потенціал всередині однорідної тіла, потенціал поля тяжіння в області, не що містить притягивающих мас, тощо. п.

Фундаментальними є її роботи з диференційним рівнянням, в частковості перші загальні методи інтегрування рівнянь у приватних похідних (метод каскадів), і навіть метод які виробляють функцій й дуже зване перетворення Лапласа, з особливим успіхом що застосовується теоретично ймовірностей. У алгебрі йому належить знаменита теорема про надання визначників з допомогою сум творів додаткових миноров. Лаплас увів у науку важливі кульові функції. Він є засновником сучасної теорії ймовірностей, складової математичну основу вивчення статистичних закономірностей у явищах природи й суспільства. Про неї ми поговоримо дальше.

Але тут відзначимо, політика щодо фізики Лаплас розробив теорію капілярності, дав правильну формулу для швидкості звуку повітря, вивів барометрическую формулу, що дозволяє визначати різницю висот двох пунктів, чи висоту над рівнем моря [pic]:

[pic]м, где [pic]и [pic] - тиск атмосфери цих рівнях, а [pic] - середня температура шару повітря на градусах Цельсія. Формула ця має щонайширший застосування. Лаплас встановив також закон взаємодії між елементом струму і магнітним полюсом, вивів формулу для поверхового натягу рідин й провів низку інших исследований.

Методи познания.

Із різноманітних наукових методів Лаплас воліє методи індукції і аналогій: «Індукція і аналогія гіпотез, заснованих на виключно фактах і постійно перевірених новими спостереженнями, щасливе дотик, здобута природою, і укрепляемое численними порівняннями цих вказівок із досвідом, — такі кошти пізнання істини… Якби людина обмежувався збиранням фактів, наука було б лише вихолощеної номенклатурою і би пізнала великих законів природи. Порівнюючи між собою факти, фіксуючи їхні стосунки і сходячи у такий спосіб до дедалі і більше загальним явищам, ми досягаємо, нарешті, відкриття цих законів, завжди виявляються найрізноманітнішим способом » .

У ті словах висловилися все основні уявлення Лапласа про шляхи пізнання природи. Вони дуже цінні; як цілком слушно сказав Араго, хто б був удачливішим Лапласа у встановленні найглибшій зв’язок між явищами, здавалося б дуже далекими друг від друга. Так само не був так щасливий в добуванні численних і важливих методів з несподіваних сопоставлений.

Метод пізнання природи, котрий рекомендується Лапласом недооцінює, проте, значення дедукції, т. е. висновок законів із підстав умоглядно. У такому випадку Лаплас поділяв господствовавшее у час схиляння перед методом індукції. Весь період із середини XVII незалежності до середини XVIII століть був практично заповнений боротьбою між прихильниками методів індукції і дедукції - боротьбою, історично необхідною і що підготувала синтез обох методів судження у філософії діалектичного материализма.

Раціоналістична школа Декарта, створена ним система світогляду (картезианство) тяжіла до методу дедукції і потім із нього намагалася вивести загальні і специфічні закони природи. Разом з відкриттям закону всесвітнього тяжіння Ньютон високо підняв прапор індукції і гордо відкинув як роль дедукції, а й роль наукових гипотез.

Успіхи ньютоновской механіки поступово змусили замовкнути противників індуктивного методу навіть у батьківщині картезианства, мови у Франції. Школа французьких натуралістів, узявши він розвиток ньютоновских теорій, перейняла і глибока пошана перед методом індукції, залишивши разом із декартівської теорією вихорів картезианскую методологію. Недарма у ряди перших ньютонианцев ввійшли найбільші мислителі століття, домоглися безлічі цілком реальних досягнень; картезианцы щось могли їм противопоставить.

Знаходячись у першої шерензі ньютонианцев, Лаплас переконано пише: «Декарт замінив древні помилки новими, привабливішими, і, підтримуваний всім авторитетом його геометричних праць, знищив вплив Аристотеля. Англійські вчені, сучасники Ньютона, прийняли слідом його метод індукції, став основою багатьох чудових робіт з фізиці і з аналізу. Філософи давнини, слідуючи по протилежного шляху, придумували загальні принципи, щоб ними пояснити все існуюче. Їх метод, що породив лише безплідні системи, мав максимум на успіх руках Декарта… Нарешті, непотрібність гіпотез, їм породжених, і прогрес, яким науки зобов’язані методу індукції, сприяли нього уми; Бекон встановив цей метод з усією силою потужні мізки і красномовства, а Ньютон ще більше зарекомендував [його] своїми открытиями».

У його викладі системи світу Лаплас висловлюється так: «Згоряючи нетерпінням дізнатися причини явищ, учений, обдарований живим уявою, часто передбачає то, що не можна вивести ринок із запасу існуючих спостережень. Безперечно, найбільш певний шлях — від явищ сходити до причин; проте історія науки переконує, що, відкрили закони природи, не завжди йшли цим тривалою і важким шляхом. Вони вверялись своєму уяві. Але як багато помилок відкриває нас цей небезпечну подорож! Уява малює нам причину, якої суперечать факти; ми перетолковываем останні, підводячи їх до нашої гіпотезі, ми викривлюємо, в такий спосіб, природу задля нашому уяві: час невблаганно руйнує таку роботу і вічним залишається тільки те що суперечить наблюдению.

Лаплас, зіставляючи методологію Декарта, боровся зі схоластикою Аристотеля, з давньогрецькими умоглядними теоріями, вихваляє Бэкона — іншого борця проти тієї ж схоластики, але борця, опиравшегося, подібно Галілей, на емпіризм. Вочевидь, справжня, хіба що народжена наука, ледь позбувшись схоластичної павутиння середньовіччя, скрізь побоювалася зустріти цю схоластику відродженої під який-небудь маской.

Тим більше що індукція і дедукція пов’язані між собою як і тісно, як синтез і аналіз. Енгельс в «Діалектиці природи» дозволив цю суперечку, вказавши, що замість звеличення, а такою до небес з допомогою інший краще намагатися застосовувати кожну своєму місці. Успіху можна домогтися, лише маючи у вигляді зв’язок цих методів між собою, їх взаємне доповнення друг другом.

Недооцінюючи роль гіпотез, з наведеної цитати Лапласа і з усього його практичного творчості, він управі лише віддавав данина часові. У сфері небесної механіки Лаплас міг ще обходитися без гіпотез, хоча у прихованої формі він повинен нерідко ними користуватися. Араго говорив, що один геометр не остерігався так рішуче духу гіпотез, як Лаплас, який відступив від своєї правила лише один раз, — створюючи свою космогонічну гипотезу.

Багато сучасників Лапласа виражалися набагато рішучіше його й про методі індукції, і гіпотезах навіть, коли коло їхніх навчальних робіт потребував гіпотезі як і могутньому працівника дослідника сильніше, ніж небесна механіка. Наприклад, хімік Лавуазьє, почасти однодумець Лапласа, писав: «Гіпотеза є отрута розумінні і чума філософії; можна лише ті ув’язнення й побудови, які безпосередньо випливають із опыта».

З методів вивчення природи Лаплас воліє аналіз. Цей метод, говорить він про, дозволяє розкладати і відновлювати явища, досконало з’ясовуючи їхні стосунки. Цьому методу, на його думку, розум зобов’язаний всім, що він достеменно відомо про природу вещей.

Але й геометричний синтез Лаплас не без уваги. Він зазначає, що подумки операції аналізу, стаючи наочними в геометричному втіленні, може бути легше засвоєно й прискіпливо стежити по них цікавіше. Це відповідність між аналізом і геометрією є одним із найбільш захоплюючих особливостей математичних побудов. Коли безпосередні спостереження реально втілюють ці геометричні образи і перетворюють математичні результати до закону природи, обнажающий перед поглядом людини минуле і майбутнє Всесвіту, тоді, каже Лаплас, це велична видовище доставляє найбільш благородне з насолод, доступних человеку…

Свої наукові праці Лаплас пише надзвичайно простим для своєї епохи, чітким літературною мовою, але, внаслідок своєї величезної математичної ерудиції, занадто часто заміняє довгі, і складні викладки формул лаконічним зауваженням «то зрозуміло, що…» Щоб зробити самому такі викладки, читачеві доводиться іноді витрачати багато часу і праці; у досвідченого англійського коментатора Лапласа Боудича (який видав переклад «Небесною механіки» Лапласа) розшифровка інших «легко видимих наслідків» займала багато годин. Траплялося, як і сам автор для відповіді питання Біо мав грунтовно посидіти, щоб відновити хід своїх колишніх рассуждений.

І все-таки Лаплас вмів говорити простою мовою, доступним кожному розвиненому людині, доказом чого служить його «Переказ системи світу». Ця книга Лапласа була популярним викладом всієї науки про небі в сучасному розумінні популярності та перетворення полноты.

Літературний мову Лапласа вважався настільки зразковим, що у 1816 р. він був обраний Паризьку академію за розрядом літератури — честь, якої натуралісти домагалися лише після написання численних публіцистичних чи біографічних работ.

Лаплас в Мелене.

Передбачення серйозних політичних змін і невизначене становище Академії спонукали Лапласа з родиною навесні 1793 р. виїхати до провінцію, в тихий місто Мелен, неподалік Парижа.

Тут Лаплас із колосальною завзятістю, в бадьорому настрої працював над книгою «Переказ системи світу». Вона, як говорилося, мала з’явитися загальнодоступним викладом всіх досягнень небесної механіки і астрономії вообще.

У Мелене Лаплас розпочав свій колосальна праця, багатотомну «Небесну механіку», у якій відбилася уся її плідність і гениальность.

Заглиблюючись в найскладніші теорії, Лаплас у відсутності неможливо виробляти великі і кропіткі обчислення, необхідних порівняння своєї теорії та спостереженнями. Допомогло завязавшееся близьке ознайомлення з його гарячим прихильником і майбутнім учнем Буваром.

Космогонія до Лапласа.

Космогонічна гіпотеза Лапласа, намагалася пояснити виникнення сонячної системи, є струнким і найглибшим твором людську думку. Ця гіпотеза і у ній ідеї еволюції надали значний вплив попри всі наступне розвиток астрономії, геології, біології та інших суміжних дисциплин.

Гіпотеза Лапласа справила повний переворот у науці, вщент і авторитетно заявивши про непристанном видоизменении природи й, головне, у тому, що людська знання і набутий думки витіснили «божественне початок», навіть у тих областей, які вважалися останньої цитаделлю религии.

У наступних виданнях «Викладу системи світу» Лаплас говорить своє гіпотезу вже цілком. Якщо Лапласу вдавалося уникати гіпотез, лише оскільки не був творцем абсолютно новій галузі науку й майже вивчав таких явищ, які, очевидно, було неможливо бути покладені до рамок закону всесвітнього тяжіння. Геніально поглиблюючи теорію Ньютона, знаходячи для неї нові застосування та зіставляючи її з накопляющимися даним спостережень, Лаплас, як говорилося, не відчував користі, які гіпотези проносили багатьом із його побратимів. Тим більше що, не створюючи гіпотез, дають напрями науковому дослідженню, астрофізика — наука про фізичну природу небесних світил — досі тягнула б жалюгідне существование.

Певний час було распрастранено думка, що Лаплас математично обгрунтував гіпотезу Канта. А у тому, що Лаплас не знав роботи Канта і створив значною мірою іншу гіпотезу, він жодній формулою не підтверджує своїх умозаключений.

Лаплас і Гершель.

На відміну від Канта Лаплас починає свою гіпотезу сіло, що допускає існування величезної розрідженій туманності, колись заполнявшую всю сучасну у Сонячній системі, але вже настав мала у своїй центрі велике згущення — молоде Сонце. Уся попередня історія цієї туманності і освіту згущення не розбираються Лапласом, але у інших містах своєї книжки він докладно описує спостереження та висновки Гершеля і приєднується до ним.

З допомогою своїх гігантських телескопов-рефлекторов Гершель зміг вперше відкрити і Польщу вивчити сотні мільйонів і тисяч туманностей і підмітити у яких велика різноманітність. У одних місцях вона бачила величезні, клоччасті і неправильні маси світного речовини, заливающие своїм слабким світлом величезні простору неба. За інших туманностях він помічав деяку правильність обрисів і підвищення яскравості до центра світного плями. У третіх — ще більше правильної форми — вона бачила яскраві зіркоподібні ядра, оточені блискучої туманною масою, блиск якої плавно слабшав з видаленням цього ядра.

Отже, у Гершеля, а й за них і у Лапласа склалося враження про існуючому повільному згущенні туманного речовини в компактні зіркоподібні тіла, в розпечені сонячні кулі, оточені спочатку великої, але розрідженій атмосферой.

Після Гершеля і Лапласа ідея згущення зірок з розріджених туманних мас збереглася до нашого часу, у тому чи іншій формі небулярные (від слова nebula — туманність) гіпотези походження розв’язання тих чи інших форм небесних тіл не сходять із сцены.

Туманну атмосферу, навколишню первісне Сонце, Лаплас представляє собі аналогічної сучасної розпеченій атмосфері Сонця, т. е. суто газової, сильно нагрітої, але простирающейся далеко за орбіту самої далекої планети сучасної Сонячної системи. Такий планетою у період Лапласа був Уран, відкритий тим самим Гершелем в 1781 г.

Ідея великої атмосфери виникла в Лапласа під впливом даних спостережень. Він казав, що як і вона була природа причини, направившей рух планет навколо Сонця одному напрямку, потрібно, щоб він «охоплювала всі ці тіла, а маю на увазі величезні що розділяють їх відстані, може бути лише флюїдом (газом), у яких колосальну протяжність… треба, щоб ця флюїд оточував це світило як собі атмосфера».

Лаплас вже відразу вважає, що первинне туманне Сонце мало повільним обертанням навколо своєї осі, залучаючи у ньому і навколишню його атмосферу.

Спочатку туманність Лапласа обертається як тверде тіло, з однаковим кутовий швидкістю, і далі його частки від центру, тим їх лінійна швидкість в такому вращении.

Народження планет по Лапласу.

Повернімося до гігантської туманності зі згущенням у центрі, з якої, по думки Лапласа, розвивалася Сонячна система. Ця велика, розпечена газова туманність, обертова навколо своєї осі, випускала, звісно, в простір дуже багато тепла і як наслідок охолоджувалась. Охолодження туманності мало супроводжуватися її на стиснення, т. е. зменшенням ж розмірів та зростанням щільності газу. Але із зменшенням розмірів обертового тіла його обертання, як кажуть закони механіки, має зростати. Мовою механіки цього правила каже, що у ізольованій системі сума моментів кількості руху мусить бути постійна, т. е. мусить бути постійна сума творів маси [pic] кожної частки системи їхньому швидкість [pic] і її відстань [pic] від осі обертання [pic].

Що швидше обертається тіло, тим більше у ньому відцентрова сила, яка найсильніше діє частки, що лежать межах екватора туманности.

У процесі стискування туманності на деякій відстані від неї осі обертання у площині екватора частинки набували швидкість, достатню у тому, щоб діюча ними відцентрова сила зрівнялася з силою тяжіння до центру.

Частички, лежащие на екваторі і які відчувають під час обертання відцентрову силу, рівну силі їх тяжіння до центра, втрачали зв’язку з іншої масою туманності і відшаровувалися від нього. Вони продовжували обертатися вже самостійно, певному відстані від центру і із постійною швидкістю. Оскільки процес охолодження й стиску туманності йшов безупинно, або від внутрішніх частин туманності, вращавшейся дедалі швидше і швидше, в екваторіальній площині частки відривалися шар за шаром, щоразу як відцентрова сила для даних частинок врівноважувалася тяготением.

Отже, сплюснена туманність спочатку перетворилася на кулю, що залишилося Центрального ядра, оточений системою неоднорідних і майже пласких газових кілець, що у екваторіальній площині. Така система спілкувалась не як тверде тіло, бо після відшарування чергового кільця швидкість що залишилася внутрішньої частини туманності зростала, таким вимагають закони механіки. Наочне уявлення про получившейся картині дає в мініатюрі планета Сатурн відносини із своїми пласкими, концентричними кільцями, відокремленими друг від друга порожніми промежутками.

Освіта кілець є найхарактернішій рисою гіпотези Лапласа.

Лаплас думав, що які відокремилися в такий спосіб кільця утворилися як разів у місцях, зайнятих тепер орбітами планет. Він думав, що внутрішнє тертя між частинками у кожному окремому кільці мало вирівняти їх кутові швидкості, отож у результаті розширення зрештою кільце оберталося навколо свого центру з кутовий швидкістю, однаковою у всій ширині кільця. Охолодження і взаємне тяжіння частинок вело до подальшого стиску кільця, яке, звісно, тільки у виняткових випадках може бути однорідним. Більше масивні грудки поступово мали притягнути до собі, зібрати інші частинки, отже, кожне неоднорідне кільце збивалося до одного газовий кулю, галопуючий навколо Сонця у тому відстані, якою відмежувався відповідне кільце, і має ту швидкість, яку мала що залишилося туманність на екваторі в останній момент відділення цього кільця. Справді, найближча до Сонцю планета — Меркурій — обегает його з 88 діб; наступна планета — Венера — за 225 діб; Земля — протягом року, і так до Урана, період обертання якого складають 84 року. Сонце, яке Лаплас мислив сжавшимся центральним ядром туманності, має періодом обертання навколо осі 25 днів, т. е. ще більше коротким, ніж період Меркурія, що також відповідає гіпотезі Лапласа.

Справді, після відділення кільця Меркурія стискальне центральне тіло мало розпочати обертатися рішуче. Описані процеси, очевидно, цілком міг навести і до згоди коїться з іншими наблюдаемыми періодами Сонячної системи, т. е. до того що, що орбіти всіх планет — майже кругові і майже площині сонячного екватора, причому напрями звернень все одні й самі - прямые.

Гіпотеза Канта-Лапласа.

Термін той став поширеним з середини уже минулого століття, але прослизав й раніше, зазначив Левін у своїй дослідженні з цього тему.

Усі автори стверджують, що Лаплас щось знав про гіпотезі Канта, що у 1755 р. у його творі з астрономічним назвою «Загальна природна історія та теорія неба». Сам Лаплас починає другий абзац висловлювання своєї гіпотези за словами: «Наскільки мені відомо, Бюффон, єдина людина, який… намагався до питання виникненні планет і супутників». І все-таки представляється мало імовірним, щоб аж до смерті Лапласа ніхто не сформулював Канті, проте інші астрономи залишалися в неведении.

Ідея эволюции.

Гіпотеза Лапласа надзвичайно переконливо продемонструвала ідею еволюції світових тіл, їх природного та сталого розвитку. Вона показала, що з простіших форм матерії утворюються складніші, показала, що Сонячна система дожна була мати власну історію в часі та що її упорядкованість сьогодні є необхідною наслідком законів, які діяли у Всесвіті у минулому. Простій випадку й потойбічною волі у цій картині вже не залишилося ніякого місця, і визнання змінності Сонячної системи, і з з нею й Землі мало надати свій вплив ряд суміжних дисциплин.

Якщо така вплив гіпотези Лапласа можна говорити про, теорія Канта залишилася малопоміченою, це пояснюється як високим авторитетом Лапласа у наукових колах. Ще 1759 р., майже разом з Кантом, Вольф вперше спробував вказати й у біології в розвитку видів тварин і протестував проти теорії їх неизменности.

Після астрономією ідею еволюції мала сприйняти геологія, оскільки що панувала у ній теорія катастроф Кюв'є не пояснювала повільних і безперервних видозмін того тіла, верхніми верствами якого займалася геология.

Пізніше всі ідеї утвердилися в біології, і то після тривалої боротьби. Але тільки Дарвінові в 1859 р. вдалося затвердити цих ідей, і із тих пір поняття про розвиток всіх форм природи став нас звичним та естестввенным.

Лаплас про чорних дырах.

1974 р. німецький учений Фукс звернув увагу до фразу Лапласа, що можна розглядати, як пророцтво існування у космосі об'єктів, подібних з релятивістськими чорних дірок — по крайнього заходу у цьому, що їх випромінювання неспроможна виходити назовні… У 1798 р. Лаплас обгрунтовує розрахунками розміри таких «дір», які, на його думку, повинні бути колоссальны.

У 1799 р. Ф. фон Цах опублікував теорему Лапласа: «Доказ теореми у тому, що сила тяжіння важкого тіла може бути настільки великий, що світло неспроможна спливати від него».

Громіздким для нинішньої епохи методом обчислення параболічної швидкості лежить на поверхні кулі, Лаплас знайшов радіус, у якому ця швидкість дорівнює швидкості світла. Значення швидкості світла Лаплас призведе, а користувався яка від неї величиною постійної аберації. Потім він зазначив, що з зірки, навіть має розмірів, які давали можливості їй випускати світло, все-таки зменшиться швидкість испускаемого потоку, завдяки чому зросте величина її аберації. Навіть запропонував досліджувати відмінність аберації світла біля різних зірок, яке випливало з корпускулярної теорії світла. Будучи тяготеющими частинками, корпускули світла затримувалися б испукающими його масивними зірками. У наступних виданнях свого «Викладу системи світу» Лаплас, проте, це найкраще місце виключив, можливо, дізнавшись про незмінність величини аберації до різних звезд.

Смерть.

У 1825 р., коли здоров’я Лапласа похитнулося, він вперше відчув, що старість входить у своїх прав. Взимку 1826−1827 р. Лаплас захворів. Хворий марив тим самим, що займало його думок протягом усієї його життя. Він характеризував русі небесних світил, раптово переходив до опису фізичного досвіду, якому приписував величезну важливість, й настільки наполегливо переконував оточуючих, що вона зробить це повідомлення Академии.

Вийшовши зі марення, Лаплас відчув, що сили залишають его.

О дев’ятій годині ранку 5 березня 1827 р. Лапласа Герасимчука. Він помер віці сімдесяти максимально восьми років, майже за років по смерті Ньютона.

Звістка про «смерть Лапласа швидко дійшло Парижа і того ж дня досягла Академії наук, зайнятою черговим засіданням. Коли голова оголосив зборам про все це, очі всіх присутніх звернулися до порожньому крісла, яке ще нещодавно обіймав Лаплас. Запанувало повне мовчання. Кожен мимоволі відчув, що з Лапласом відійшла до минулого одне з найбільших епох історія наук, епоха, яка охопила більш полустолетия.

Після декількох хвилин урочистого мовчання все разом стали і мовчки, як у уговору, вийшли із приміщення. Засідання перервалося саме собой.

Похорон Лапласа не відрізнялися ні пишністю, ні торжественностью.

Роль Лапласа історія астрономии.

Отже, підіб'ємо результати і відзначимо головні заслуги Лапласа. Саме Лапласу наука зобов’язана тим, що космогонічна проблема було переведено, нарешті, в галузі натурфілософських побудов до області експериментальнотеоретичних исследований.

Лапласу належить й інша заслуга: свідомо відкинув катастрофічну космогонію і ввів чи у разі поліпшив своїм авторитетом фундаментальну ідею одновременнности чи з меншою мірою взаємозв'язку процесів освіти Землі та інших планет, з одного боку, й була центральною зірки, Сонця, — з іншого. Саме ця ідея відповідає уявленню про закономірний, неслучайном появу планетних систем у Вселенной.

Нарешті, Лаплас незрівнянно детальніше і цілком обгрунтовано, ніж Кант, використовував у космогонії сутнісно «гравітаційну нестійкість» як основний для космогонії ефект, що виникає внаслідок взаємодії низки фізичних причин: у Лапласа це остигання і гравітаційне стиснення протопланетной туманності і порушення рівноваги відцентрових і гравітаційних сил на певних відстанях від центру тяжіння — Солнца.

Усі ці напрями (а чи не конкретне, спрощене, суто механічне пояснення формування планет в газових кільцях) виявилися головними напрямами розвитку сучасної космогонии.

На закінчення, відзначимо, що велика кількість безупинно що надходить наші дні нову інформацію про Космосі і окремих об'єктах стає дедалі ще достатнім вирішення проблеми космогонії в целом.

Нині дедалі більше істотною стає зв’язок космогонії з геологією та інші науками Землю, під аналогічною безпосереднім дослідженням інших планет з допомогою космічних лабораторій, т. е. з планетологією взагалі. Справді, що було відомо про планетах за її спостереженні лише з Землі, до 1970;х років ХХ століття? Їх маси, середні щільності, який завжди правильне уявлення про їхнє атмосферах і хмарах у яких. Про рельєфі, окрім хіба що місячному, був відомо нічого. Інтерпретація ж картини, видимої в телескоп, опинялася нерідко цілком помилковою (приклад тому — хибне уявлення про Марсі, нібито вкритому рослинністю!). Останні 2 десятиліття дослідження з космічних апаратів принесли цілком несподівані інформацію про планетах, особливо несподівані щодо планет земної групи, начебто, більш більш-менш подібних із Землею. Поверхня Венери виявилася розпеченій до багатьох сотень Кельвинов, атмосфера її - насиченою отруйними сернистыми парами. Поверхні всіх таких планет і всіх супутників виявилися густо покритими кратерами, на кшталт місячних, передусім явно ударного, метеоритного походження. Але й наявність вулканічних кратерів, існування яких давно підозрювалося на Місяці, підтвердилося безпосереднім наглядом з космічних станцій «Вояджер» извергающихся вулканів на супутнику Юпітера Іо. З півдюжини вулканів під час прольоту станції вихлюпували на сотні кілометрів на висоту полум’я, дим, виливали потоки сірчистої лавы.

Усе це свідчить про наявність високої температури у надрах планет і навіть їх супутників. Нові дані про склад Місяця — вдесятеро більше зміст у її породах радіоактивних елементів, — певне, підтверджує ідею Вернадського — Шмідта про розігріві надр планет з допомогою розпаду таких елементів. Мимоволі спадає на думку, а чи не могла в такому випадку з якийабо планетою (ще за доби освіти її кори) статися ядерна катастрофа — вибух, що породив усе різноманіття дрібних тіл в Сонячної системі… Щоправда, подібне висновок про можливість самовільного ядерного вибуху небесного тіла типу планети немає поки достатніх фізичних оснований.

Принаймні, ясно, як і геологія (планетологія), і геохімія нашого часу задають космогонистам нові й нові загадки.

Під час розробки космогонічних гіпотез вимагають врахування і призначає нові відомості про, здавалося, унікальної деталі в Сонячну систему — кільці Сатурна. Перш всього воно було не унікальної деталлю; зараз виявлено кільце Юпітера і Урана, хоч і значно більше тонкі і найвужчі. Та й ставлення до кільцях Сатурна уточнились.

Особливо цікава тонка і надтонка структура кілець, які з сотень тисяч «кілець» шириною від кількох основних до десятків кілометрів і згрупованих в кільця завширшки сотні й тисячі километров.

При спостереженнях з Землі ця складна система кілець зливалася в кілька суцільних, добре знайомих земним наблюдателям.

Така структура кілець може бути пояснена резонансним впливом супутників Сатурна. Більшість дослідників вважає, що розшарування на вузькі кільця всього диска сталося внаслідок дифузних процесів, викликаних неупругими зіткненнями частиц.

Цікаво, що Кант ще 1755 р. передбачив, що розріджене, але не всі ж «столкновительный» диск буде дробитися на вузькі концентричні «каблучки». Лаплас теж, за деякими джерелами, був переконаний, що «кільце Сатурна складений із багатьох кілець, лежачих приблизно площині» *).

Кожна частка в кільці Сатурна стикається з сусідніми якось за кілька годинників із відносними швидкостями 1−2 мм/с. Це приблизно швидкість земної равлики. Попри маленькі швидкість руху, у зіткненні частинок у зоні контакту лід руйнується, і поза досить короткий час (близько тридцяти тис. років) крижані брили мала б перетворитися на пил. Великі ж частитцы в кільцях Сатурна зберігаються внаслідок накопичення на їхній поверхні частинок мелкораздробленного льоду, який приблизно за 1000 років утворює шар завтовшки кілька міліметрів, як розрахував молодий московський астроном М. М. Гарькавый.

Вразливий поверхневий пласт робить практично цілком неупругим зіткнення частинок і охороняє їхнього капіталу від подальшого руйнації. Інфрачервоні спостереження підтверджують наявність лежить на поверхні частинок шару мелкораздробленного льоду, як М. З. Бобров та інші ще 70-ті годы…

Всі ці результати показують, що ще одне покоління учених доведеться посушити голови над цими майже найважливішими проблемами для людства: звідки ми? І як виник наш, такій невеликій в масштабах зоряної і позагалактичної Всесвіт і таке складне себто якісного розвитку матерії, яке досягло тут вищу форму — життя і розуму, — планетний світ? Повторимо слідом за великим Лапласом його останнє слово: «Наука невичерпна, як і природа…».

1. Б. А. Воронцов-Вельяминов «Лаплас». М., «Наука», 1985. ———————————;

Малюнок 2.

Стадії формування Сонячної системи з Лапласу.