Борис Воронцов-Вельяминов - Лаплас

• Название: Лаплас
• Автор: Борис Воронцов-Вельяминов
• Издательство: Жургазоб'единение
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1937

Наполеон, который очень верно судил о людях, так писал на острове Святой Елены о Лапласе в своих воспоминаниях «Великий астроном грешил тем, что рассматривал жизнь с точки зрения бесконечно малых». Действительно, все, что не касалось науки, было для Лапласа бесконечно малым. Строгий и взыскательный к себе, когда дело шло о науке, в обыденной жизни Лаплас поступал иногда хорошо, иногда плохо, смотря по обстоятельствам, пренебрегая всем этим, как бесконечно малым, во имя главного дела своей жизни – научного творчества. Ради науки он даже менял свои убеждения. Видимо, стоит отнестись к некоторым моментам в жизни Лапласа, как к бесконечно малому в сравнении с тем великим и значительным, что создал ученый в астрономии, математике и физике.

Из серии «Жизнь замечательных людей», иллюстрированное издание 1937 года. Орфография сохранена.

---

К сказанному им современная наука ничего принципиально нового добавить не может. До наших дней физическая сторона природы тяготения в классической физике осталось столь же неясной как была. Только теория относительности Эйнштейна, подходящая к физике с принципиально новой точки зрения, дала возможность рассматривать природу тяготения в совершенно новом свете.

НАУКА, МЕТОДЫ И ЛЮДИ

ЕСЛИ сам Лаплас и его современники оставили очень мало сведений о личной и общественной жизни замечательного ученого, то в переписке и трудах Лапласа мы, как в зеркале, видим все его мировоззрение, те внутренние двигатели, которые побуждали его без устали всю жизнь служить науке.

Понять и оценить творчество великого геометра, как принято называть Лапласа, нужно не только потому, что тогда перед нами полнее выступит его личность, но еще более потому, что эта оценка является характеристикой одного из основных направлений науки XVIII и XIX веков. Стиль работ Лапласа передался многим его ученикам. В работах Лапласа находит свое лучшее выражение заключительный период эпохи Просвещения и французского материализма XVIII века.

Чтобы верно оценить истинное значение работ, рожденных в прошлые века, мало еще определить их современный вес в сокровищнице человеческого знания. Необходимо мысленно перенестись в ту среду, в которой идеи эти возникли.

Наука побеждает не только гениальными взлетами мысли отдельных личностей, но и совокупными усилиями целых поколений ученых. Эту особенность сам Лаплас выразил так: «Наука развивается не так, Как литература. У последней есть пределы, которые ей ставит не только гениальность писателя, но совершенство языка и стиля и уменье их использовать. Во все века мы с одинаковым интересом прочитаем его произведения, и слава писателя, не ослабевающая с течением времени, увеличивается благодаря неустанным попыткам пытающихся ему подражать. Наука же, наоборот, безгранична, как природа, разрастается до бесконечности, благодаря трудам последующих поколений. Наиболее совершенные труды поднимают науку на высоту, с которой она уже не имеет права спуститься, и рождают новые открытия, подготовляя этим самым труды, которым суждено затмить их самих».

В этой оценке Лаплас ошибочно отвергает роль и влияние предшествующих писателей на последующих и забывает об эволюции в литературе, однако это высказывание прекрасно характеризует самого Лапласа.

Незаконченные открытия

Лаплас уже в возрасте двадцати лет овладел всем, что можно было тогда изучить, и с первых же шагов своей научной работы оказался в ряду передовых ученых своей эпохи.

Ньютон установил основы теории тяготения и в общих чертах об'яснил явления движения планет и их спутников, комет, форму Земли, колебания ее оси, приливы и отливы. Но создание и разработка теории тяготения этим не были закончены. Современное Ньютону состояние математического анализа ставило предел, и он мог положить лишь скромное начало механике небес.

Достаточно ли теории тяготения, чтобы вполне точно представить себе все эти явления?

Ответить на это было трудно из-за огромного количества взаимных влияний (притяжений) многочисленных членов солнечной системы.

Ньютон полагал, что солнечная система не обладает достаточной устойчивостью, что тяготение планет не только к Солнцу, но и друг к другу, постепенно расстраивает солнечную систему. Отдавая еще дань теологии, он допускал, что по временам творец (бог) должен вмешиваться, снова и снова водворять заблудшие светила на уготовленные им заранее места.

После смерти Ньютона успехи математики позволили приступить к углубленному изучению следствий теории всемирного тяготения и тщательному сравнению ее выводов с данными наблюдений.

Французская Академия наук стимулировала такие исследования, предлагая темы и об'являя премии за их выполнение. Параллельно росла и практика наблюдений, позволившая точно установить форму Земли и такие подробности движения небесных тел, которые не были известны Ньютону.

В области теорий подвизались крупнейшие имена. Эйлер, братья Бернулли, Клеро, Даламбер и Лагранж решили часть стоявших перед ними проблем. Бывало, однако, что у них опускались руки, и иногда, может быть, даже мелькало сомнение во всеобщности самого принципа тяготения.

Целый ряд таких не разгаданных до конца явлений встал перед молодым Лапласом; возникал вопрос, не действуют ли в природе посторонние, еще неизвестные, влияния или силы, если усилия его предшественников не увенчались успехом.

Не удивительно ли, что юноша, вопреки обычаям, сразу взялся за скрупулезное исследование этих проблем заново, с колоссальным упорством и настойчивостью изучая их одну за другой. Он преследовал свою цель до тех пор, пока не доводил дело до победного конца. Эта кропотливая и трудная область – небесная механика – сразу стала предметом его любимых занятий. С полным правом мог он сказать по поводу теории тяготения: такова была природа этого поразительного открытия, что каждое возникшее перед ним затруднение становилось для него новым об'ектом триумфа.

Другой областью, которой Лаплас также уделил много времени и внимания, была математическая теория вероятностей или теория случайностей, как называли ее в то время. В течение XVIII столетия значение этой теории неуклонно возрастало.

Основы теории вероятностей были заложены Паскалем и Ферма, а затем развиты Яковом Бернулли, Моавром и Байесом. Эта теория родилась из стремления анализировать законы азартных игр, выяснить шансы на выигрыш у участников игры или лотереи. После того, как астроном Галлей положил основание статистике, теория вероятностей постепенно получила широчайшее применение. Ею стали пользоваться в финансовых, экономических и даже в исторических науках.

Аналитически строгий ум Лапласа не мог не увлечься выяснением законов в той сфере, которую принято было считать игрой слепого случая. Овладеть этими случаями, подчинить их расчету, раскрыть тайну случайных событий, введя их в рамки закономерности так, как это сделано для движений небесных тел, – вот что поставил себе задачей Лаплас. Заслуги его в этой области также чрезвычайно велики и носят принципиальный характер.

Третья, меньшая по значению область работ Лапласа – разработка им различных вопросов физики. В жизни Лапласа было два таких периода, когда его внимание сосредоточивалось на этих проблемах, и всегда это было связано с общением его с современными выдающимися физиками и химиками.

Сперва – близость и совместная работа с основателем химии Лавуазье, позднее, уже в старческие годы, тесная дружба с химиком Бертолле. Работая в области физики, Лаплас находит и там новое и плодотворное применение теории сил отталкивания и притяжения.

Сначала он вместе с Лавуазье занялся опытами по теплоте, здесь его, повидимому, увлекла та широта размаха, с которой Лавуазье ставил свои опыты. 21 августа 1783 года Лаплас пишет Лагранжу: «Я, право, не знаю, каким образом я дал себя увлечь в работу по физике, и вы найдете, быть может, что я лучше бы сделал, если бы воздержался от этого; но я не мог устоять против настояний моего друга Лавуазье, который вкладывает в эту совместную работу столько приятности и ума, сколько лишь я мог бы пожелать. Кроме того, так как он очень богат, он не жалеет ничего, чтобы придать опытам точность, необходимую при таких тонких исследованиях».

Наконец, немало сделал Лаплас в первые же годы его научной карьеры и в области чистой математики. Он дополнил и развил ряд теорий, созданных его предшественниками и современниками: Эйлером, Даламбером, Кондорсе и Лагранжем. В письме к Даламберу (15 ноября 1777 г.) молодой Лаплас пишет: «Я всегда изучал математику скорее для собственного удовольствия, чем из пустого тщеславия, которого я всегда избегаю. Для меня составляет наибольшее удовольствие следовать по тому пути, по которому идут исследователи, видеть борьбу их гения со встречающимися препятствиями и победу над этими препятствиями. Я мысленно ставлю себя на их место и задаюсь вопросом, как бы поступил я сам, встретив такие препятствия, и, хотя это доставляет по большей части лишь унижение моему самолюбию, удовольствие от использования их успехов все же вполне возмещает мне это маленькое унижение. Если я оказываюсь достаточно счастливым, чтобы добавить что-либо к их работам, я вполне оцениваю их пионерские усилия, хорошо представляя себе, что в моем положении они пошли бы еще дальше. Из этого вы видите, что никто не читает ваших трудов с большим вниманием, чем я, никто полнее меня их не использует».

Великое и мелочное

Если оставить в стороне некоторую излишнюю и условную скромность автора приведенных строк, форму вежливости «галантного века», отчасти продиктованную обстоятельствами, при которых письмо было написано, мы увидим в нем очень точно один из методов работы, распространенный среди ученых XVIII века. Эта черта ясно выражается и в строках Лагранжа: «Вы хорошо понимаете, что – я не мог прочитать эти исследования, не сделав многочисленных замечаний, клонящихся к их обобщению и упрощению».