На службе астрономии: как Пьер-Симон де Лаплас доказал устойчивость Солнечной системы и открыл причины ускорения Луны

Пьер-Симон де Лаплас — французский математик, астроном и физик XVIII века. Он начал заниматься наукой благодаря счастливому случаю и оправдал ожидания всех своих наставников. Ученый предсказал черные дыры, объяснил появление приливов и определил, почему Сатурн все же не обрушится на Землю.

Первые шаги Пьера-Симона де Лапласа в науке

Пьер-Симон де Лаплас появился на свет в зажиточной крестьянской семье на севере Франции. Его отец служил мэром городка Бомон-ан-Ож и не интересовался образованием сына. На учебу мальчика определил их состоятельный сосед: Лаплас поступил сначала в школу бенедиктинцев, а после — в университет города Кан.

Уже в 17 лет он написал свою первую научную работу по теории азартных игр. Гениальностью юноши заинтересовались другие ученые — в 1766 году он был приглашен в Париж. В столице Лаплас продолжил заниматься математикой и начал изучать механику. Его наставник Жан Лерон Д’Аламбер помог Пьеру занять должность профессора в Военной академии.

Именно там он впервые познакомился с Наполеоном Бонапартом. Будущий император сдавал де Лапласу экзамены, и математик высоко оценил его знания. Позже именно Пьер рекомендовал Бонапарта в Академию Наук. С течением лет они стали хорошими друзьями и поддерживали теплые отношения всю жизнь.

Между политикой и астрономией: главные открытия Пьера Лапласа

В академии Пьер-Симон занимался преимущественно небесной механикой. Он также продолжил исследования в области теории вероятностей и математической физики. В 1773 году профессор доказал, что планетарные орбиты устойчивы — это значит, что они практически не колеблются и не смещаются из-за движения других небесных тел.

Научное сообщество высоко оценило труды Лапласа; он был избран адъюнктом Парижской Академии наук. В годы Великой французской революции невмешательство в политику помогло Пьеру-Симону де Лапласу сохранить свою репутацию. Он работал в комиссии по введению метрической системы и в 1795 году создал единицу мер и весов — метр.

Когда новое правительство упразднило Академию, математик лишился работы. Правда, ненадолго: его тут же пригласили занять должность профессора в Нормальной школе. Вскоре вместо Академии наук появился Национальный институт наук и искусств, куда Лаплас устроился в качестве главы Бюро долгот.

В это время ученый продолжил изучать небесные светила. Он предположил (хоть, как мы знаем, ошибочно), что Солнечная система сформировалась из вращающегося облака газов. Пьер также первым озвучил идею, что некоторые туманности являются галактиками, и успокоил астрономов, что каждая из планет имеет естественное смещение — оно «наверстывается» каждые 929 лет.

На второй день, как Наполеон Бонапарт пришел к власти, Лаплас был назначен министром внутренних дел, а позже — членом Сената. В 1803 году он получил должность вице-президента Сената, а еще через пару лет — канцлера. Политика по-прежнему не занимала его, и Пьер-Симон посвещал больше времени науке, а не службе.

Проводя дни и ночи за исследованиями, Пьер-Симон де Лаплас открыл, что средняя скорость Луны зависит от эксцентриситета орбиты Земли, которая меняется под влиянием притяжения других планет. Это наблюдение позволило рассчитать, насколько Земля была приплюснута с полюсов, а также разработать теорию приливов. К слову, на последнюю у Лапласа ушло двадцать лет!

Физические открытия Лапласа: барометрическая формула и калориметр

Пьер-Симон де Лаплас вывел барометрическую формулу, на основе которой рассчитывалась плотность воздуха. Она связывала высоту, влажность и ускорение свободного падения, что позволило минимизировать погрешность измерений.

В 1780-е годы совместно с Антуаном Лавуазье ученый разработал основы теории теплоты и создал ледяной калориметр. Уже в 1810-е годы Лаплас вывел формулу для определения скорости звука в воздухе.

В 1823 году Парижская Академия наук отпраздновала 50-летнюю годовщину принятия Лапласа в ряды сотрудников. Астроном оставался предан делу до самой смерти в 1827 году. Он скончался от простудного заболевания в возрасте 78 лет.