拉普拉斯赶走上帝

达兰贝尔慧眼识英才,不徇私情举荐有为青年,被传为佳话。拉普拉斯由此开始他的科学的政治生涯,没有辜负前辈的厚望,在科学上作出了卓绝的贡献。

1796 年,拉普拉斯的《宇宙体系论》出版。在书中叙述了天文学史和牛顿力学体系,最精彩的是他独立完成的天体起源的星云假说。

拉普拉斯假设形成太阳系的原始星云,是一团温度很高并缓慢旋转的稀薄物质,占据比现在太阳系范围还大的空间,星云内各质点由于相互吸引的作用,使它成为球形并向中心高度密集。这个星云逐渐冷却和收缩,随着半径的减小转动必然越来越快,离心力也不断加大,使星云逐渐变成扁平的圆盘状,其中心形成更加密集的凝聚体——这就是原始的太阳了。

拉普拉斯还进一步分析了行星及其卫星的形成过程。由于星云继续收缩,旋转不断加快,就使一定距离上的离心力等于向心力,此地的物质便离开星云而独立,形成第一道圆环。星云不断收缩,又分离出第二道、第三道圆环,直到最靠近中心体的一环。

围绕中心体旋转的第一环内的物质,由于相互吸引而聚集,后来环断裂了,就成为原始的行星。在行星周围的物质以同样的过程形成卫星。

拉普拉斯认为土星光环就是还没有完成演化的原始状态的遗迹,是星云假说的自然结果。

从拉普拉斯的星云假说内容看,和康德在 1755 年提出的假说内容虽然有所不同,但是很相似。康德主要是从哲学的角度入手的,而拉普拉斯比康德有更多的力学基础和物理学依据,并进行了数学论证。《宇宙体系论》比《宇宙发展史概论》产生了更深远的影响。

正是由于拉普拉斯的“星云说”才使人们想起了康德的“星云说”。拉普拉斯严格的计算和准确的说明,使天体起源于星云的看法得到了很多人的承认。所以,人们通常把这两个假说合称为“康德一拉普拉斯星云假说”。 1799 年,拉普拉斯发表了《天体力学》,在这一重要著作中,进一步发

展了行星运动的摄动理论。

据说,有人告诉拿破仑,说拉普拉斯在他的《天体力学》中没有提到上帝。拿破仑便问拉普拉斯:“您的宇宙体系的大作中,为什么没有提宇宙的创造者?”

“陛下,我不需要那样的假设。”拉普拉斯回答。 拉普拉斯把上帝从宇宙中赶出去,是他的一大功劳。

拉普拉斯在数学方面也有很多贡献。在行列式方面,创立了拉普拉斯展开定理;对代表万有引力的位势方程的求解做出了贡献,后来称这个方程为拉普拉斯方程;在概率论方面,1812 年出版了《分析概念论》,导入了“拉普拉斯变换”。

在法国大革命时期,拉普拉斯积极参与,还曾参加巴黎高等师范学校和工科大学的组织工作。

在政治上,据说他有些趋炎附势,容易改变自己的政治操守,因此得到政府给予的很多荣誉。1799 年,拿破仑发动雾月政变上台后,封拉普拉斯为帝国伯爵,授予他荣誉军团大十字勋章和骑士团勋章,甚至让他担任过内务大臣。后来在波旁王朝复辟时期,路易十八任命这位曾参加法国大革命的科学家担任巴黎工科大学委员会主席。

1827 年,拉普拉斯因病逝世。

康德和拉普拉斯的星云假说,猛烈地抨击了神学自然观,确立了科学的天体演化理论,成为 19 世纪科学发展的先导。

但对康德、拉普拉斯和他们的星云说,我们都应采取一分为二的分析态度。

康德对神学自然观中的宇宙不变论的批判是不彻底的。他一面论证自然界的发展遵循自然的规律,另一方面又声称这个规律本身就是“神的意志”; 一方面论述宇宙的无限性,另一方面又含糊地暗示宇宙有中心,时间有开端。同时,他感叹人类的理解力对广阔无垠的宇宙“无能为力”。

拉普拉斯虽然赶走了上帝,但作为天文学家和数学家,他把计算方法和计算结果神圣化,导致“拉普拉斯决定论”。在 1812 年,他提出“神圣的计算者”概念,认为,计算者只要知道宇宙中的一切物质微粒在确定时刻的位置和速度,那么它的过去和未来一切都能计算出来。从而说明宇宙一切都是决定了的必然性。

星云假说是那个时代的产物,随着时间的推移,科学上新发现的许多事实,都是星云假说无法解释的,暴露了其本身的弱点。