پيير-سيمون لاپلاس

"لاپلاس" تحوّل إلى هنا. لمطالعة المدينة في لويزيانا، انظر لاپلاس، لويزيانا.
پيير-سيمون، مركيز ده لاپلاس
Pierre-Simon, marquis de Laplace
بورتريه بعد وفاته، بريشة مدام فيتو Feytaud, عام 1842
بورتريه بعد وفاته، بريشة مدام فيتو Feytaud, عام 1842
ولدَ في 23 مارس 1749
بومون-ان-اوج, نورماندي, فرنسا
توفي في 5 مارس 1827(1827-03-05) (عن عمر 77 عاماً)
باريس, فرنسا
مكان الإقامة فرنسا
الجنسية فرنسي
مجال البحث علم الفلك
الرياضيات
المؤسسات المدرسة العسكرية (1769-1776)
مشرف الدكتوراه جان دالمبير
كريستوف گادبليه
پيير لو كانو
طلاب الدكتوراه سيميون دني پواسون
اشتهر بسبب عمله في الميكانيكا السماوية
معادلات لاپلاس
معامل لاپلاس
تحويل لابلاس
توزيع لاپلاس
تمدد لابلاس
معادلة لاپلاس-يونگ
معامل لاپلاس المنفصل
متجه لابلاس
قانون لابلاس
تحويل لابلاس-ستيلجيس
رقم لابلاس
نهاية لاپلاس
نظرية لاپلاس-موفير
ثابت لاپلاس

پيير-سيمون، مركيز ده لاپلاسPierre-Simon, marquis de Laplace (و. 23 مارس 1749 - 5 مارس 1827) كان رياضياً وفلكياً فرنسياً ذا أعمال محورية في تطور علم الفلك الرياضي. وقد لخـّص ووسـّع أعمال سابقيه في كتابه ذي الخمس مجلدات Mécanique Céleste (الميكانيكا السماوية) (1799-1825). وقد نقل هذا العمل التاريخي الدراسة الهندسية للميكانيكا الكلاسيكية, التي استخدمها إسحاق نيوتن, إلى علم مبني على التفاضل والتكامل, مما فتح آفاقاً أوسع من المشكلات.

وقد صاغ معادلة لاپلاس, واخترع تحويل لاپلاس الذي يظهر في العديد من فروع الفيزياء الرياضية, وهو المجال الذي كان الدور الرئيسي في تشكيله. Laplacian differential operator, المستخدم على نطاق واسع في الرياضيات, هو أيضاً أحد أعماله.

كما قام بإعادة صياغة وتطوير الافتراض السديمي nebular hypothesis عن أصل المجموعة الشمسية وكان من أوائل العلماء الذين افترضوا وجود الثقوب السوداء وفكرة إنهيار الجاذبية gravitational collapse.

وتظل ذكراه باقية كأحد العلماء العظام على مر الزمان, وأحياناً يشار إليه على أنه نيوتن الفرنسي أو نيوتن فرنسا, بقدراته الذهنية الرياضية الخارقة التي بزت جميع معاصريه.[1]

وقد أصبح كونت الامبراطورية الفرنسية الأولى في 1806 ثم أصبح مركيزاً في 1817, بعد إستعادة البوربون.


نشأته وحياته

يعود أصله إلى عائلة نورمانية نبيلة. في سنة 1765 بدء الدراسة في كاين وفي سنة 1771 بدء التدريس في الأكاديمية العسكرية في باريس وقد كان من مدرسي نابليون بونابرت. سنة 1773 أصبح لابلاس عضوا في أكاديمية باريس. تزوج ماري شارلوت دي كورتي دي روماني. في 1799 أصبح وزيرا للداخلية. في سنة 1796 إصدر أهم كتاب له بعنوان (Exposition du Système du Monde). في مجلداته الخمسة (Mécanique céleste) اهتم لابلاس بميكانيكا الأجسام الفلكية وطور نظرية حول نشأة المنظومة الشمسية.


ولد (1749) باسم بيير سيمون لابلاس، لأسرة من الطبقة الوسطى في نورمانديا، ثم أصبح المركيز بيير سيمون دلابلاس، وحقق أول فوز له بمقالاته اللاهوتية الورعة في المدرسة، وغدا أشد الملحدين إمعاناً في إلحادهم في فرنسا النابوليونية. أوفد إلى باريس في الثامنة عشرة من عمره ومعه خطاب تعريف إلى دلامبير. ورفض دالامبير لقاءه، فقد كان يلتقي الكثير من أمثال هذا الخطاب ولا يعبأ بما حوت من مديح، ولكن لابلاس الذي لم تفل عزيمته أرسل إليه خطاباً في المبادئ العامة للميكانيكا. ورد عليه دلامبير قائلا "سيدي، أنت ترى أنني لم أعبأ كثيراً بالتوصيات. ولكنه لا حاجة لك بتوصية. فقد عرفتني بنفسك تعريفاً أفضل، هذا يكفيني. ومن حقك أن أساعدك"(61). وما لبث لابلاس، بفضل نفوذ دالامبير، أن عين مدرساً للرياضة في المدرسة الحربية. وقد حلل حبه المشبوب للرياضة في خطاب وجهه بعد ذلك إلى دالامبير، قال:

"لقد عكفت على الرياضة مدفوعاً دائماً بميلي لا بالرغبة في شهرة باطلة. وأعظم تسلية لي أن أدرس موكب المخترعين، وأرى عبقريتهم تصارع العقبات التي صادفوها وذللوها. ثم أضع نفسي مكانهم وأسلها كيف كنت فاعلا للتغلب على هذه العقبات ذاتها؛ ومع أن هذا البدل كان في الكثير الأغلب من الحالات مذلا لأنانيتي، فإن لذة الابتهاج بنجاحهم عوضتني عوضاً وافراً عن هذا الإذلال القليل. وإذا أتيح لي من الحظ ما أضيف به شيئاً لأعماهم، فإنني أعزو الفضل لجهودهم الأولى"(62).

اختلافات الكواكب

ونحن نلمس شيئاً من الكبرياء في هذا التواضع الواعي. على أية حال كان طموح لابلاس أبعد الأشياء عن التواضع، لأنه اضطلع باختزال الكون كله إلى نسق رياضي واحد، بتطبيق نظرية الجاذبية النيوتينية على جميع الأجرام والظواهر السماوية. لقد ترك نيوتن الكون في وضع قلق؛ فظن أنه عرضة لشذوذات تتصاعد أحياناً، بحيث يلزم أن يتدخل الله من حين إلى حين ليقومه من جديد. ولم يقتنع كثير من العلماء-مثل أويلر-بأن العالم جهاز آلي، ولكن لابلاس أراد أن يثبت هذا ميكانيكاً.

وبدأ (1773) بمقال بين أن الاختلافات في متوسط أبعاد كل كوكب من الشمس تخضع لصياغة رياضية مضبوطة، تقريباً، فهي إذن دورية وميكانيكية، واختارته أكاديمية العلوم بفضل هذا المقال عضواً ملحقاً بها وهو بعد في الرابعة والعشرين. ومن ذلك التاريخ كرس لابلاس حياته، بوحدة وتوجيه وإصرار في الهدف، لاختزال عمليات الكون واحدة تلو الأخرى إلى معادلات رياضية. كتب يقول "إن كل تأثيرات الطبيعة ليست سوى نتائج رياضية لعدد قليل من القوانين الثابتة"(63).

الميكانيكا السماوية

ميكانيكا كلاسيكية
تاريخ...
 ع  ن  ت

ومع أن أعماله الكبرى لم تنشر إلا بعد الثورة، فإن إعداده لها بدأ قبل ذلك بكثير. وكان كتابه "عرض لنظام العالم". (1796) مقدمة مبسطة غير ميكانيكية لآرائه، تتسم بأسلوبها الصافي المتدفق، وتجسد نظريته الشهيرة (التي سبقه إليها كانت في 1755) عن أصل المجموعة الشمسية. وكان هدف لابلاس أن يفسر دوران الكواكب حول محاورها وحول الشمس، ودوران أقمارها، بافتراض وجود سديم أزلي من الغازات الحارة، أو غيرها من الذرات الدقيقة، يغلف الشمس ويمتد إلى آخر أطراف المجموعة الشمسية. وقد برد هذا السديم الدائر مع الشمس شيئاً فشيئاً، وانكمش مكوناً حلقات ربما كانت شبيهة بالحلقات التي ترى الآن حول زحل. فلما ازدادت البرودة والانكماش تكاثفت هذه الحلقات فكونت كواكب، وبمثل هذه الطريقة كونت الكواكب أقمارها؛ ولعل تكاثفاً شبيهاً بهذا السدم كون النجوم. وافترض لابلاس أن جميع الكواكب والأقمار تدور في نفس الاتجاه، وفي نفس المستوى عملياً، ولم يعرف وقتها أن أقمار أورانوس تتحرك في اتجاه مضاد. وهذه "النظرية السديمية" مرفوضة الآن كتفسير للمجموعة الشمسية، ولكنها مقبولة على نطاق واسع كتفسير لتكاثف النجوم من السدم. على أن لابلاس لم يعرضها إلا في كتابه الشعبي هذا، ولم يغل في أخذها مأخذ الجد: "هذه التكهنات حول تكون النجوم والمجموعة الشمسية.... أعرضها بكل التشكك الذي يجب أن توحي به جميع الأشياء التي ليست تنتجه للمشاهدة أو للحساب"(64).

وقد لخص لابلاس مشاهداته، ومعادلاته، ونظرياته-وتقريباً كل علم الفلك المعروف في زمانه-في الأسفار الخمسة الجليلة التي يتألف منها كتابه "ميكانيكا الأجرام السماوية (1799-1825)، والذي سماه جان باتيست فورييه "مجسطي" الفلك الحديث. وقد ذكر هدفه فيه ببساطة رائعة فقال "بناء على أجرام المجموعة الشمسية الثمانية عشر المعروفة، وعلى مواقعها وحركاتها في أي وقت، أريد استنباط مواقعها وحركاتها في أي وقت آخر، من جاذبيها المتبادلة.... بالحساب الرياضي، والبرهنة على أن هذه تتفق مع تلك التي شوهدت فعلا. "وتحقيقاً لهذه الخطة كان على لابلاس أن يدرس التقلبات التي تحدثها التأثيرات المتعارضة لأعضاء المجموعة -الشمس، والكواكب، والأقمار- ويختزلها إلى انتظام دوري يمكن التنبؤ به. وقد آمن بأن هذه التقلبات كلها يمكن أن تفسر برياضيات الجاذبية. وفي هذه المحاولة لإثبات ما تتمتع به المجموعة الشمسية وسائر الكون من ثبات واكتفاء ذاتي، اتخذ لابلاس رأياً يدين بالميكانيكية البحتة، وعبر عن الفلسفة الحتمية تعبيراً مشهوراً فقال:

Cquote2.png "ينبغي أن ننظر إلى حالة الكون الراهنة على أنها نتيجة لحالته الماضية، وسبب لحالته المستقبلة. وإن ذكاء يحيط بجميع القوى العاملة في الطبيعة في لحظة معلومة، كما يحيط بالموقع الوقتية لجميع الأشياء في الكون، في استطاعته أن يدرك في صيغة واحدة حركات أكبر الأجرام وأخف الذرات في الكون، شريطة أن يكون عقله من القوة بحيث يخضع جميع المعطيات للتحليل، فلا شئ يغم على فهمه، وسيبصر المستقبل كما يبصر الماضي، (قارن مفهوم الفلاسفة السكولاستيين عن الله). والكمال الذي استطاع العقل البشري أن يوصل إليه علم الفلك يعطينا صورة عامة ضعيفة لهذا الذكاء. وقد أتاحت كشوف الميكانيكا والهندسة، مشفوعة بكشوف الجاذبية الكونية، للعقل أن يدرك في نفس الصيغ التحليلية الحالة الماضية والمستقبلة لنظام الكون. وكل جهود العقل بحثاً عن الحقيقة تنحو إلى القرب من الذكاء الذي تصورناه، وإن بقي إلى الأبد بعيداً عن هذا الذكاء بعداً سحيقاً." Cquote1.png

حين سأل نابليون لابلاس لم يرد ذكر الله في كتابه "ميكانيكا الأجرام السماوية" قيل إنه أجاب "لم يكن بي حاجة إلى تلك الفرضية"(66) على أن لابلاس كانت له لحظاته المتواضعة. ففي كتابه "نظرية تحليلية للاحتمالات"، (1812)- وهي الأساس لكل ما جد بعد ذلك من عمل في هذا الميدان- جرد العلم من كل يقينيه فقال:

إذا توخينا الدقة في التعبير قلنا إن معرفتنا كلها تقريباً غير يقينية؛ وفي الأشياء التي نستطيع معرفتها يقيناً، حتى في العلوم الرياضية ذاتها، يقوم الاستنباط والقياس على الاحتمالات، وهما أهم السبل للكشف عن الحقية(67) وكان للابلاس إسهامات نوعية، بالإضافة إلى صياغته الخطيرة الأثر للكشوف والفروض الفلكية المعروفة إلى وقته. فقد أنار كل فرع تقريباً من فروع الفيزياء بـ "معادلات لابلاس" عن "الجهد" التي يسرت التأكد من شدة الطاقة، أو سرعة الحركة، في أي نقطة في ميدان خطوط القوة. وحسب البيضية الديناميكية للأرض من تقلبات القمر التي كانت تعزي لشكل الكرة المفرطح، ووضع نظرية تحليلية للمد والجزر، واستنبط كتلة القمر من ظواهرهما. وابتكر طريقة محسنة لتحديد مدار المذنبات؛ واكتشف العلاقات العددية بين حركات أقمار المشتري. وحسب بدقته المعهودة السرعة "القرنية" المتوسطة حركة القمر. وأرست دراساته للقمر الأساس للجداول المحسنة لحركات القمر، التي وضعها تلميذه جان شارل بوركهارت عام 1812. وأخيراً ارتفع من العلم إلى الفلسفة- من المعرفة إلى الحكمة- في فيض من البلاغة جدير ببوفون:

Cquote2.png "إن الفلك بحكم جلال موضوعه وكمال نظرياته، هو أبدع صرح من صروح الروح البشرية، وأنبل شهادة على الذكاء البشري. فالإنسان الذي أضلته أنانيته وأوهام حواسه ظل طويلا يعتبر نفسه المركز في حركات النجوم، وقد لقي غروره الكاذب عقاباً من الأهوال التي أوحت بها هذه النجوم. ثم ألقى بنفسه فوق كوكب لا يكاد يدرك حجمه في المجموعة الشمسية، وامتداده الشاسع ليس إلا نقطة تافهة في اتساع الفضاء. والنتائج السامية التي قاده إليها هذا الكشف خليقة بأن تعزيه عن المرتبة التي وضعت فيها الأرض، لأنها تبصره بعظمته في كل ضآلة القاعدة التي يقيس منها النجوم. فعليه أن يصون بعناية نتائج هذه العلوم السامية التي هي بهجة للكائنات المفكرة، وأن يوسع رقعتها. وقد أدت تلك العلوم خدمات جلية للملاحة والجغرافيا، ولكن بركتها الكبرى هي تبديد المخاوف التي سببتها الظاهر الفلكية والقضاء على الأخطاء المنبعثة من الجهل بعلاقتنا الصحيحة بالطبيعة- وتلك أخطاء ومخاوف ستنبعث من جديد إذا قدر لمشعل العلم يوماً ما أن ينطفئ." Cquote1.png

وقد وجد لابلاس أن تكييف حياته وفق اضطرابات السياسة الفرنسية أيسر له من تكييف رياضياته لشذوذات النجوم. فلما أقبلت الثورة قوى عليها بكونه أعظم قيمة حياً منه ميتا، فاستخدمته مع لاگرانج لصنع ملح البارود للبارود، وحساب مسارات قذائف المدافع. وعين عضواً في لجنة الموازين والمقاييس التي وضعت النظام المتري. وفي 1785 كان قد امتحن وأجاز طالباً متقدماً لسلاح المدفعية، هو بونابرت الذي كان في السادسة عشرة من عمره؛ وفي 1798 أخذه الجنرال بونابرت إلى مصر ليدرس النجوم من الأهرام. وفي 1799 عينه القنصل الأول وزيراً للداخلية وبعد سبعة أسابيع عزله لأن "لابلاس يبحث عن الرقائق والدقائق في كل مكان. وينقل إلى الإدارة روح اللانهائي الصِغـَر"(69). ولكي يطيب بونابرت خاطره عينه في مجلس الشيوخ الجديد، وخلع عليه لقب الكونت. ورسم له ألان جاك أندريه نيجون صورة في ذهب رتبته الجديدة وزينتها: "وجه مليح شريف، وعينان محزونتان كأنهما شاعرتان بأن الموت يهزأ بكل عظمة وجلال، وبأن الفلك ما هو إلا تحسس في الظلام، وأن العلم ليس إلا نقطة ضوء في بحر من الليل البهيم. وعندما حضرته المنية (1827) أما الذي نجهله فلا حدود له"(70).

المصادر

خطأ لوا في ...nsions/Scribunto/engines/LuaCommon/lualib/mwInit.lua على السطر 17: bad argument #1 to 'old_pairs' (table expected, got nil).

عن لاپلاس وأعماله

  • Andoyer, H. (1922). L'œuvre scientifique de Laplace. Paris: Payot.  (in French)
  • Bigourdan, G. (1931). "La jeunesse de P.-S. Laplace". La Science moderne (in French). 9: 377–384. 
  • Crosland, M. (1967). The Society of Arcueil: A View of French Science at the Time of Napoleon I. Cambridge MA: Harvard University Press. ISBN 043554201X. 
  • Dale, A. I. (1982). "Bayes or Laplace? an examination of the origin and early application of Bayes' theorem". Archive for the History of the Exact Sciences. 27: 23–47. 
  • David, F. N. (1965) "Some notes on Laplace", in Neyman, J. & LeCam, L. M. (eds) Bernoulli, Bayes and Laplace, Berlin, pp30-44
  • Deakin, M. A. B. (1981). "The development of the Laplace transform". Archive for the History of the Exact Sciences. 25: 343–390. doi:10.1007/BF01395660. 
  • — (1982). "The development of the Laplace transform". Archive for the History of the Exact Sciences. 26: 351–381. doi:10.1007/BF00418754. 
  • Dhombres, J. (1989). "La théorie de la capillarité selon Laplace: mathématisation superficielle ou étendue". Revue d'Histoire des sciences et de leurs applications (in French). 62: 43–70. 
  • Duveen, D. & Hahn, R. (1957). "Laplace's succession to Bezout's post of Examinateur des élèves de l'artillerie". Isis. 48: 416–427. doi:10.1086/348608. 
  • Finn, B. S. (1964). "Laplace and the speed of sound". Isis. 55: 7–19. doi:10.1086/349791. 
  • Fourier, J. B. J. (1827). "Éloge historique de M. le Marquis de Laplace". Mémoires de l'Académie Royale des Sciences. 10: lxxxi–cii. , delivered 15 June 1829, published in 1831. (in French)
  • Gillispie, C. C. (1972). "Probability and politics: Laplace, Condorcet, and Turgot". Proceedings of the American Philosophical Society. 116(1): 1–20. 
  • — (1997) Pierre Simon Laplace 1749-1827: A Life in Exact Science, Princeton: Princeton University Press, ISBN 0-691-01185-0
  • Grattan-Guiness, I., 2005, "'Exposition du système du monde' and 'Traité de méchanique céleste'" in his Landmark Writings in Western Mathematics. Elsevier: 242-57.
  • Hahn, R. (1955). "Laplace's religious views". Archives internationales d'histoire des sciences. 8: 38–40. 
  • — (1982). Calendar of the Correspondence of Pierre Simon Laplace (Berkeley Papers in the History of Science, vol.8 ed.). Berkeley, CA: University of California. 
  • — (1994). New Calendar of the Correspondence of Pierre Simon Laplace (Berkeley Papers in the History of Science, vol.16 ed.). Berkeley, CA: University of California. 
  • — (2005) Pierre Simon Laplace 1749-1827: A Determined Scientist, Cambridge, MA: Harvard University Press, ISBN 0-674-01892-3
  • Israel, Werner (1987), "Dark stars: the evolution of an idea", in Hawking, Stephen W.; Israel, Werner, 300 Years of Gravitation, Cambridge University Press, pp. 199–276 
  • O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., "پيير-سيمون لاپلاس", MacTutor History of Mathematics archive  (1999)
  • Rouse Ball, W. W. [1908] (2003) "Pierre Simon Laplace (1749 - 1827)", in A Short Account of the History of Mathematics, 4th ed., Dover, ISBN 0486206300
  • Stigler, S. M. (1975). "Napoleonic statistics: the work of Laplace". Biometrika. 62: 503–517. doi:10.2307/2335393. 
  • — (1978). "Laplace's early work: chronology and citations". Isis. 69(2): 234–254. 
  • Whitrow, G. J. (2001) "Laplace, Pierre-Simon, marquis de", Encyclopaedia Britannica, Deluxe CDROM edition
  • Whittaker, E. T. (1949a). "Laplace". Mathematical Gazette. 33: 1–12. doi:10.2307/3608408. 
  • — (1949b). "Laplace". American Mathematical Monthly. 56(6): 369–372. 
  • Wilson, C. (1985). "The Great Inequality of Jupiter and Saturn: from Kepler to Laplace". Archive for the History of the Exact Sciences. 33(1-3): 15–290. doi:10.1007/BF00328048. 
  • Young, T. (1821). Elementary Illustrations of the Celestial Mechanics of Laplace: Part the First, Comprehending the First Book. London: John Murray.  (available from Google Books)

وصلات خارجية


سبقه
نيكولا ماري كوانـِت
وزير الداخلية
نوفمبر - ديسمبر 1799
تبعه
لوسيان بوناپرت
سبقه
Michel-Louis-Étienne Regnaud de Saint-Jean d'Angély
الكرسي 8
الأكاديمية الفرنسية

1816 - 1827
تبعه
پيير-پول روييه-كولار


Crystal Clear app Community Help.png هذه بذرة مقالة عن حياة شخصية تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.