ПЬЕР СИМОН ЛАПЛАС

В истории науки о Вселенной XVIII сто­летие — это век развития математической аст­рономии. Законы Кеплера и закон всемирного тяготения Ньютона были положены в основу астрономии как науки. Стало незыблемой исти­ной, что планеты обращаются вокруг Солнца, а спутники — вокруг планет приблизительно по эллиптическим орбитам, в соответствии с этими законами.

Однако астрономические наблюдения пока­зывали, что движение планет и их спутников, в том числе Луны — спутника Земли, в дей­ствительности гораздо сложнее. Каждое тело солнечной системы, обращаясь вокруг своего центра притяжения (каким является Солнце для планет, Земля для Луны или иная планета для своих спутников), испытывает не только могучее притяжение Солнца — властелина всей системы, но и притяжение всех других тел той же системы. Таким образом, в движении каж­дого из этих тел обнаруживаются «возму­щения» — отклонения от движения по законам Кеплера.

Уже в первой и в начале второй половины XVIII в. русский математик, академик, швей­царец по происхождению, Эйлер (1707—1783) и французские математики Клеро (1713—1765) и Д'Аламбер (1717—1783) разработали теорию сложного движения Луны, исследовали дви­жение некоторых планет и создали новые спо­собы учета «возмущений». Такую же работу осуществил во второй половине того же века французский математик Лагранж (1736—1813). Необходимо было распространить эти иссле­дования на солнечную систему в целом и пока­зать, что движения всех тел этой системы, при очень большой их сложности, подчиняются общим закономерностям, в основе которых незыблемо лежит закон тяготения. Эту задачу решил выдающийся французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас (1749—1827).

Лаплас родился в Нормандии (область на северо-западе Франции). Он был сыном

крестьянина-фермера, и ему с большим трудом удалось получить элементарное образование. Но пытливого юношу неодолимо влекло к точ­ным наукам; он самостоятельно изучил мате­матику, механику, астрономию. Его научные интересы с самого начала сосредоточились на небесной механике, призванной объяснить зако­номерности в движениях тел солнечной системы. Первые же работы юного Лапласа в этом направ­лении принесли ему известность в ученом мире. Переехав затем в Париж, Лаплас всю свою дол­гую жизнь посвятил занятиям наукой в избран­ном им направлении.

Венцом научной деятельности Лапласа был его бессмертный труд «Трактат о небесной меха­нике», вышедший в пяти томах в 1798—1825 гг. В этом труде, основанном на сложнейших мате­матических расчетах, Лаплас показал, что, как ни сложны движения тел солнечной системы, они связаны едиными и непреложными мате­матическими закономерностями, вытекающими из закона всемирного тяготения. Лаплас под­робно исследовал «возмущения» в движениях Луны, Юпитера и Сатурна и дал им научное объяснение. Он показал, что солнечная система — очень устойчивое образование.

Со вре­мени ее возникновения движения входящих в нее тел совершаются лишь с небольшими изменениями, и эти движения так будут совер­шаться и дальше миллионы и миллиарды лет. В солнечной системе нет таких сил, которые могли бы ее разрушить и изменить закономер­ность движений входящих в нее небесных тел, в том числе и Земли.

Лаплас был не только великим исследова­телем-математиком, но и блестящим писателем-популяризатором. Все то, что в его время было известно о строении солнечной системы, он описал в популярной книге «Изложение системы мира». Она была издана в 1796 г. и пользова­лась широкой известностью. В ней Лаплас изложил и свои взгляды на происхождение солнечной системы.

До середины XVIII в. в науке господство­вало мнение, что Земля и все небесные тела — словом, природа, с тех пор как она возникла, существует в навсегда данном виде, без каких-либо изменений. В середине века М. В. Ломо­носов и И. Кант впервые четко высказали мысль об изменяемости природы. Во Вселенной нет ничего неизменного. Солнце, Земля, планеты, все другие небесные тела когда-то возникли из каких-то иных форм вещества и с тех пор непрерывно развиваются и изменяются. И воз­никли они миллионы, может быть, многие мил­лиарды лет назад, а не несколько тысяч, как утверждалось в религиозных легендах.

Кант, в частности, выдвинул гипотезу обра­зования звезд с окружающими их планетами и целых звездных систем из рассеянной мате­рии, некогда заполнявшей всю бесконечную Вселенную. Но он не был математиком и обо­сновать свою гипотезу расчетами не мог. Кни­га, в которой он изложил свои взгляды на строение и развитие Вселенной, не получила в свое время широкого распространения.

Лаплас, не зная о труде Канта, совершенно самостоятельно разработал свою гипотезу, кото­рая с тех пор называется космогонической гипотезой Лапласа. В отличие от Канта, Лаплас хотел выяснить происхождение не звездных систем вообще, а именно солнечной системы. Но так как Солнце — одна из звезд, то он по­лагал, что и другие звезды и окружающие их планеты произошли так же, как и солнечная система. По гипотезе Лапласа, солнечная сис­тема образовалась из первичной туманности.

Лаплас ставил своей задачей создать такую гипотезу происхождения солнечной системы, которая объясняла бы все наблюдаемые в ней явления и закономерности. Для своего времени он блестяще решил эту задачу. Его гипотеза была общепризнанной в науке в течение сто­летия. Однако к концу XIX в. она пришла в противоречие с вновь открытыми закономер­ностями в солнечной системе и была оставлена.

Но основное положение ее — что звезды (в их числе и Солнце) и планеты произошли из рас­сеянной материи, существующей во Вселенной в виде бесчисленных газовых и пылевых туман­ностей, — разделяется и современной наукой.

Круг своей деятельности Лаплас не огра­ничивал занятиями математикой и астрономи­ей. В годы Великой французской революции он активно участвовал в разработке метри­ческой системы мер и в реформе народного образования.

Лаплас был ученым-материалистом. Сохра­нился такой рассказ. Наполеон, ознакомившись с трудом Лапласа «Изложение системы мира», спросил у него, почему в этом труде нет упоми­нания о боге. Лаплас ответил, что его система мира не нуждается в этой гипотезе. Тем самым он утверждал, что все явления в природе объяс­няются законами самой природы и нет необхо­димости привлекать к их объяснению какие-то сверхъестественные, божественные силы.