Изложение системы мира - Лаплас Пьер Симон (бесплатные онлайн книги читаем полные .TXT) 📗
В семитомное издание 1842 г. вошли только «итоговые» произведения Лапласа: «Трактат о небесной механике» (т. I—V), «Изложение системы мира» (т. VI) и «Аналитическая теория вероятностей» (т. VII). В 1878—1912 гг. было предпринято новое издание трудов Лапласа, на этот раз полное, в 14 томах, куда, кроме книг, ставших классическими, вошли его статьи, опубликованные в научных изданиях.
* * *
Лаплас был оптимистом в своём мировоззрении и в научных трудах. Он доказал, что солнечная система устойчива и никогда не распадётся, что Луна не упадёт на Землю, а Юпитер — на Солнце. Из его расчётов следовало, что Земля не остынет в недалёком будущем, как того опасались многие, и что Северный полюс не переместится в Европу. Его взгляды на будущее человечества были также оптимистичны: он выражал уверенность в могуществе человеческого разума и в том, что просвещение, распространяясь всё шире и шире, когда-нибудь восторжествует не только над невежеством и заблуждениями, но и над национальной рознью.
Непрерывные и блистательные успехи небесной механики привели многих учёных XVIII в., в том числе и Лапласа, к убеждению, что небесная механика с её простыми и ясными построениями, имеющими столько подтверждений и выводов, есть как бы заключительная стадия естествознания. Для Лапласа астрономия была решением огромной механической задачи, где элементы небесных движений являются произвольными постоянными; все движения небесных тел подчинены системе дифференциальных уравнений; если правильно проинтегрировать эти уравнения, точно определив произвольные постоянные, можно получить полную картину движения всех небесных тел в прошлом и будущем.
Преодолев значительные математические трудности, Лапласу удалось доказать, что те «неправильности» движений планет, которые считались несовместимыми с законами тяготения, оказались вытекающими из этих законов. «Такова судьба этого блестящего открытия, т.е. законов Ньютона, что всякое затруднение, которое тут возникало, превращалось в его торжество, и это является вернейшим доказательством его соответствия действительности»,33 — писал Лаплас. Он неоднократно повторял ту мысль, что, несмотря на все трудности, человеческий разум побеждает. Здесь Лаплас, мыслитель XVIII в., верен своим учителям — Вольтеру и другим энциклопедистам, которые считали, что человеческий ум отягощён и связан предрассудками, но когда ему удастся рассеять этот туман, когда он «поднимется» до простой и рациональной картины, он победит; единственная цель науки — искать эту рациональную простоту. Они предполагали, что вся физика сведётся к решению механических задач, что всё разнообразие явлений можно уложить в систему уравнений, охватывающих движения всех частиц. В этом заключалась программа механистической физики. В первой половине XIX столетия подобные иллюзии разделяли многие. Слишком грандиозно было создание Ньютона и его последователей, чтобы не отозваться в других областях человеческих знаний, не отразиться на общем мировоззрении. Подобные мысли и настроения вдохновляли Лапласа — автора «Аналитической теории вероятностей». Он писал: «Современные события имеют с событиями предшествовавшими связь, основанную на очевидном принципе, что никакой предмет не может начать быть без причины, которая его произвела. .. Воля, сколь угодно свободная, не может без определённого мотива породить действия, даже такие, которые считаются нейтральными. .. Мы должны рассматривать современное состояние вселенной как результат её предшествовавшего состояния и причину последующего. Разум, который для какого-нибудь данного момента знал бы все силы, действующие в природе, и относительное расположение её составных частей, если бы он, кроме того, был достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, обнял бы в единой формуле движения самых огромных тел во вселенной и самого лёгкого атома; для него не было бы ничего неясного, и будущее, как и прошлое, было бы у него перед глазами. .. Кривая, описываемая молекулой воздуха или пара, управляется столь же строго и определённо, как и планетные орбиты: между ними лишь та разница, что налагается нашим неведением».
Детерминизм Лапласа вошёл в поговорку. «Лапласовский ум» как идеал аналитического ума стал понятием нарицательным.
* * *
Труды Лапласа по теории вероятностей были, как он писал, развитием двух теорий, опубликованных им в молодости в сообщениях Академии наук: «Теории производящих функций» и «Теории приближённых формул для функций больших чисел». Лаплас пересмотрел многое из того, что было сделано его предшественниками, работавшими в этой области математики: сделал более простыми и ясными доказательства в ряде теорем, уточнил их или сделал более общими другие теоремы. Особенно много нового внёс Лаплас в теорию ошибок.
Лаплас широко применял методы теории вероятностей в своих научных трудах. Примером тому может служить его работа о морских приливах, в которой каждую среднюю величину пришлось подвергать особенно тщательной вероятностной оценке, так как на высоту приливов очень сильно влияют подобные факторы, не поддающиеся количественной оценке, т.е. случайные. Он писал: «... эта теория заслуживает внимания философов, показывая, как в конце концов устанавливается закономерность даже в тех вещах, которые кажутся нам обязанными случаю, причём обнаруживаются скрытые, но постоянные причины, от которых зависит эта закономерность. Именно на закономерности средних результатов, выступающей при большом числе событий, основаны различные предприятия, такие как пожизненная рента, пенсии, страхование и близкие к нему вопросы, а также оспопрививание и голосование на выборных собраниях. Все они не представляют никаких трудностей для их объяснения, если следовать моей теории».34
* * *
Нигде в своих сочинениях Лаплас не упоминает о боге или духи. Его научные представления насквозь материалистичны. В «Изложении системы мира» он не забыл рассказать об осуждении Галилея судом инквизиции, а коснувшись попыток Лейбница и Д. Бернулли математически обосновать акт творения мира, Лаплас замечает: «Я упоминаю об этом только для того, чтобы показать, до какой степени предрассудки, воспринятые в детстве, могут вводить в заблуждение самых великих людей».
Хорошо известен следующий рассказ о Лапласе. Получив от Лапласа экземпляр «Изложения системы мира», Наполеон как-то сказал ему: «Ньютон в своей книге говорил о боге, в Вашей же книге я не встретил имени бога ни разу». Лаплас ответил: «Гражданин первый консул, в этой гипотезе я не нуждался».
* * *
Лапласу принадлежит гипотеза о происхождении солнечной системы. По-видимому, он не придавал ей особенно большого значения; она была опубликована в качестве последнего, седьмого примечания к «Изложению системы мира». Как и Ньютон, Лаплас остерегался гипотез и не раз высказывал мысль, что следует относиться с недоверием к тому, что не является результатом наблюдения и вычисления. Нет необходимости пересказывать здесь эту гипотезу — она изложена Лапласом кратко и ясно. Идея о происхождении солнечной системы из вращающейся раскалённой туманности, постепенно сжимающейся под действием сил тяготения, получила всеобщее признание современников. С минимальным количеством допущений Лаплас объяснил все особенности строения солнечной системы в соответствии с тогдашним уровнем знаний о ней и вселенной в целом. Около ста лет гипотеза Лапласа господствовала в космогонии под названием «небулярной гипотезы Канта—Лапласа», поскольку сходные мысли высказывались ранее И. Кантом.35
Трудно переоценить значение «небулярной гипотезы» для научного мировоззрения людей XIX в. Энгельс писал: «В 1755 г. появилась „Всеобщая естественная история и теория неба“ Канта. Вопрос о первом толчке был устранён; Земля и вся солнечйая система предстали как нечто ставшее во времени... Если Земля была чем-то ставшим, то чем-то ставшим должны были быть также её теперешнее геологическое, географическое, климатическое состояние, её растения и животные, и она должна была иметь историю не только в пространстве..., но и во времени... Сочинение Канта оставалось без непосредственного результата до тех пор, пока, долгие годы спустя, Лаплас и Гершель не развили его содержание и не обосновали его детальнее, подготовив таким образом постепенно признание „небулярной гипотезе“».35a
