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위대한 과학자들의 전기
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라플라스 피에르시몽. 과학자의 전기

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라플라스 피에르 시몽
피에르시몽 라플라스
(1749-1827).

사람을 매우 정확하게 판단한 나폴레옹은 세인트 헬레나 섬의 회고록에서 라플라스에 대해 이렇게 썼습니다. "위대한 천문학자는 생명을 극소수의 관점에서 생각함으로써 죄를 지었습니다." 실제로 과학과 관련되지 않은 모든 것은 라플라스에게 무한히 작았습니다. 과학에 관해서는 엄격하고 자신을 요구하며 일상 생활에서 라플라스는 상황에 따라 때로는 잘, 때로는 나쁘게 행동했으며 그의 삶의 주요 비즈니스 인 과학적 창의성이라는 이름으로이 모든 것을 무한히 작은 것으로 무시했습니다. 과학을 위해 그는 신념을 바꾸기까지 했습니다. 분명히 과학자가 천문학, 수학 및 물리학에서 만든 위대하고 중요한 것과 비교할 때 라플라스의 삶의 어떤 순간을 무한히 작은 것으로 취급할 가치가 있습니다.

피에르 시몽 라플라스는 23년 1749월 XNUMX일 노르망디의 보몽앙오주(Beaumont-en-Auge) 마을에서 가난한 농민 가정에서 태어났습니다. 그 후 라플라스의 백작과 후작은 그의 천박한 혈통을 부끄러워하여 그의 어린 시절과 젊음에 대해 알려진 것이 거의 없습니다.

Pierre-Simon은 일찍부터 뛰어난 능력을 보여 베네딕토 회 학교를 훌륭하게 졸업하고 보몽에 있는 군사 학교에서 수학 교사로 남게 되었습니다. XNUMX세에 그는 첫 번째 과학 작품을 저술했습니다.

지방 보몽에서의 생활은 라플라스에게 부담이 되었고 1766년 그는 파리로 갔다. 그곳에서 달랑베르의 도움으로 파리 군사학교에서 수학 교사 자리를 얻었다.

1772년, 라플라스는 파리 과학 아카데미에 입학을 시도했지만 선거에서 실패했습니다. 달랑베르는 그의 제자를 베를린 아카데미에 입학시키려 했고 라그랑주 총장에게 다음과 같은 편지를 썼습니다. 그러나 Lagrange는 정중하게 거절했습니다. 그는 베를린 과학 아카데미의 여건이 좋지 않아 입학을 추천하지 않는다고 답했다.

1773년에 라플라스는 겸임이 되었고 1785년에는 파리 아카데미의 정회원이 되었습니다.

1778년 라플라스는 친절한 성품을 지닌 아름다운 여성 샤를로트 드 쿠르티와 결혼하여 사생활에서 행복했습니다. 아내는 남편을 사랑하고 그 앞에 절을 하고 가정의 걱정과 걱정으로부터 남편을 보호하기 위해 모든 시간을 과학에 바칠 수 있도록 최선을 다했습니다. 가족 생활 라플라스는 동시대 사람들의 회고록에 따르면 매끄럽고 즐겁게 흘렀습니다. 그에게는 딸과 아들이 있었는데 나중에는 라플라스 장군이 되었습니다.

1784년에 라플라스는 왕실 포병대의 심사관이 되었습니다. 8년 1790월 XNUMX일, 프랑스 국회는 과학 아카데미에 "모든 시대와 모든 민족을 위한" 도량형 시스템을 만들도록 지시했습니다. Laplace는 도량형 회의소의 의장으로 임명되었으며, 그는 국가의 새로운 측정 시스템 도입을 주도하도록 위임받았습니다.

1793년의 대중 봉기 이후 프랑스에서 자코뱅 독재 정권이 수립되었습니다. 곧 혁명은 쇠퇴하기 시작했습니다. 8년 1793월 XNUMX일 협약의 법령에 따라 과학 아카데미는 다른 모든 왕립 기관 중에서 폐지되었고 라플라스는 "공화주의의 미덕이 부족하고 국가에 대한 증오가 너무 약하다는 이유로 도량형 위원회에서 해임되었습니다. 왕들."

1794년에 협약은 교사 양성을 목적으로 하는 사범 학교와 나중에 폴리테크닉 학교로 이름이 변경된 중앙 공공 사업 학교를 만들었습니다. 라플라스는 이 두 학교의 교수였습니다. 뛰어난 고등 교육 기관은 폴리테크닉 학교(Polytechnic School)로 동시대 사람들은 "경쟁자도 없고 본보기도 없는 기관, 유럽 전체가 부러워하는 세계 최초의 학교"라고 말했다. Laplace 외에도 Monge, Lagrange, Carnot과 같은 유명한 과학자들이 그곳에서 가르쳤습니다.

1795년에 폐지된 과학 아카데미 대신 협약에 따라 국립 과학 예술 연구소가 설립되었습니다. 라플라스는 연구소의 회원이 되어 지구의 자오선 길이를 측정한 경도국을 이끌고 있습니다.

18년 브뤼메르 쿠데타 다음날 집권한 나폴레옹은 라플라스를 내무장관으로 임명했다. 이 게시물에서 과학자는 XNUMX개월 동안만 지속되었으며 나폴레옹의 형제인 루시앙 보나파르트(Lucien Bonaparte)로 교체되었습니다. 과학자를 화나게하지 않기 위해 Bonaparte는 Laplace를 상원 의원으로 임명하고 정중 한 편지를 보냈습니다.

1803년 나폴레옹은 라플라스를 상원의 부통령으로, 한 달 후에는 수상으로 임명했습니다. 1804년에 과학자는 Legion of Honor의 훈장을 받았습니다.

1801년부터 1809년까지 라플라스는 토리노와 코펜하겐의 왕립 학회의 회원으로 선출되었고 괴팅겐, 베를린, 네덜란드의 과학 아카데미의 회원으로 선출되었습니다. 13년 1802월 XNUMX일 라플라스는 상트페테르부르크 과학 아카데미의 명예 회원이 되었습니다.

Laplace의 과학적 관심은 수학, 수리 물리학 및 천체 역학 분야에 있습니다. 그는 편미분 방정식의 "캐스케이드" 방법에 의한 적분과 같은 미분 방정식에 대한 기본 작업의 저자입니다. 그는 라플라스 방정식의 일반 솔루션을 찾고 구면으로 둘러싸인 영역에 대한 수학 물리학 문제를 해결하는 데 사용되는 구면 함수를 수학에 도입했습니다. 그는 대수학에서 상당한 결과를 얻었습니다.

라플라스의 분석적 확률론은 저자의 생애(1812년, 1814년, 1820년) 동안 세 번 출판되었습니다. 라플라스는 자신이 만든 확률의 수학적 이론을 발전시키기 위해 이 지식 분야뿐만 아니라 함수 이론과 대수학에서도 사용되는 이른바 생성 함수를 도입했습니다. 과학자는 Pascal, Fermat 및 J. Bernoulli가 그 이전에 확률 이론에서 수행한 모든 것을 요약했습니다. 그는 그들의 결과를 일관된 시스템으로 가져오고 증명 방법을 단순화하여 현재 자신의 이름을 딴 변환을 널리 적용했으며 사건의 발생 빈도와 확률의 편차에 대한 정리를 증명했습니다. 라플라스라는 이름을 가지고 있습니다. 덕분에 확률 이론은 완성 된 형태를 얻었습니다.

J. B. J. 푸리에(J. B. J. Fourier)는 자신이 종사한 지식 분야를 개선, 심화 및 완성하는 라플라스의 능력에 대해 다음과 같이 말했습니다. 이 과학이 완성될 수 있었다면 그는 하늘의 과학을 완성했을 것이다."

물리학에서 라플라스는 공기 중 음파 전파 속도 공식을 유도하고 얼음 열량계를 만들고 습도를 고려하여 높이에 따른 공기 밀도 변화를 계산하는 기압 공식을 얻었습니다. 그는 모세관 이론에 대한 많은 연구를 수행했으며 모세관 압력의 값을 결정하고 이동하는 (액체) 계면에 대한 기계적 평형 조건을 기록할 수 있는 법칙(그의 이름을 딴)을 수립했습니다.

라플라스의 연구 중 가장 많은 부분은 그가 평생 동안 수행한 천체 역학에 관한 것입니다. 이 주제에 대한 첫 번째 작업은 1773년에 출판되었습니다. 그것은 "만유인력의 원인과 그것에 의존하는 행성의 세속적 불평등"이라고 불렸습니다. 1780년에 라플라스는 천체의 궤도를 계산하는 새로운 방법을 제안했습니다.

그는 뉴턴의 만유인력 법칙에 의존하여 천체의 모든 눈에 보이는 운동을 설명하려고 노력했고 성공했습니다. 라플라스는 태양계의 안정성을 증명했습니다. 뉴턴 자신은 태양계가 불안정하다고 믿었습니다.

라플라스의 큰 성공은 달의 운동에 대한 세속적 불평등의 해결책이었습니다. 그는 달의 평균 속도가 지구 궤도의 이심률에 의존하고, 차례로 행성의 인력의 영향으로 변화한다는 것을 보여주었습니다. 라플라스는 이 운동이 긴 주기이며 얼마 후 달이 천천히 움직이기 시작할 것임을 증명했습니다. 달 운동의 불평등에 따라 그는 극에서 지구의 압축 크기를 결정했습니다.

19년 1787월 XNUMX일 아카데미에서 읽은 그의 보고서에서 라플라스는 다음과 같이 말했습니다.

"... 여전히 천체 현상이 있었습니다. 달의 평균 운동의 가속도는 여전히 중력의 법칙에 종속될 수 없었습니다. 그것을 다룬 기하학자들은 그들의 연구에서 그것이 다음으로 설명될 수 없다는 결론을 내렸습니다. 만유인력, 그리고 그것을 설명하기 위해 그들은 다양한 가설, 예를 들어 행성간 공간의 저항, 유한 중력 속도, 혜성의 작용 등에 대한 도움을 구했습니다. 그러나 여러 시도 끝에 나는 마침내 이 현상의 진정한 원인을 발견할 수 있게 되었습니다...

목성의 위성 이론을 추구하는 동안 나는 목성 궤도의 이심률의 경년 변화가 평균 운동의 경년 불평등을 생성해야 함을 발견했습니다. 나는 서둘러 이 결과를 달에 적용했고, 지구 궤도의 이심률의 경년적 변화가 달의 평균 운동에서 생성되는 바로 그 불평등이 천문학자들에 의해 발견되었다는 것을 발견했습니다...

천문학자가 자신의 관측소를 떠나지 않고 자신의 관찰을 분석과 비교함으로써만 지구의 크기와 편평도, 태양과 달에서 이 행성의 거리를 정확하게 결정할 수 있다는 것은 매우 놀라운 일입니다. 길고 험난한 여정의 결실이었다.

천체 역학에 종사하면서 Laplace는 토성의 고리가 연속적일 수 없으며 그렇지 않으면 불안정할 것이라는 결론에 도달했습니다. 극에서 토성의 압축을 예측했습니다. 목성 위성의 운동 법칙을 확립했습니다. 라플라스는 전임자들이 이루지 못한 천체역학의 거의 모든 것을 완성했다고 할 수 있다. 그리고 그는 만유인력의 법칙에 따라 그렇게 했습니다.

얻은 결과는 라플라스가 그의 가장 유명한 1798권으로 된 고전인 천체 역학에 관한 논문(1825-XNUMX)에 발표되었습니다. 첫 번째 및 두 번째 볼륨에는 행성의 움직임을 계산하고 모양과 조수 이론을 결정하는 방법, 세 번째와 네 번째 - 이러한 방법과 수많은 천문표의 적용 방법이 포함되어 있습니다. 다섯 번째 권에는 다양한 역사적 정보와 과학자의 최신 연구 결과가 포함되어 있습니다.

라플라스는 유물론자였지만 자신의 무신론을 선전하지는 않았다. 사실, 그는 자신의 견해를 숨기지 않았습니다. 한번은 나폴레옹이 자신의 작품을 읽었지만 그곳에서 신을 찾지 못했다고 말했을 때 과학자는 자랑스럽게 대답했습니다. "나는 그런 가설이 필요하지 않았습니다."

라플라스는 결정론자였다. 그는 특정 시스템의 몸체 위치와 그에 작용하는 힘을 알면 미래에 이 시스템의 각 몸체가 어떻게 움직일지 예측할 수 있다고 믿었습니다. 그는 다음과 같이 썼습니다. "우리는 우주의 현재 상태를 이전 상태의 결과이자 다음 상태의 원인으로 간주해야 합니다."

당시의 많은 과학자들처럼 라플라스는 가설을 좋아하지 않았습니다. 그는 이 규칙을 단 한 번 변경했고 "케플러와 마찬가지로 데카르트, 라이프니츠, 부폰은 우주론과 관련된 가설의 영역에 들어갔다." 라플라스의 우주론적 가설은 1796년 그의 책 "The Overlay of the System of the World"의 부록으로 출판되었습니다.

라플라스의 가설에 따르면, 태양계는 뜨거운 가스로 구성되어 있고 가장 멀리 있는 행성의 궤도를 훨씬 넘어 확장된 XNUMX차 성운으로부터 형성되었습니다. 냉각 및 수축 성운의 회전 운동으로 인해 성운이 평평해졌습니다. 이 평평한 과정에서 원심력이 발생하여 가스 물질의 고리가 가장자리를 따라 성운에서 분리되어 덩어리로 모여 행성과 위성을 일으켰습니다.

그의 가설은 한 세기 동안 과학에서 일반적으로 받아 들여졌습니다. 시간이 지남에 따라 태양계에서 새로 발견된 패턴과 충돌하여 버려졌습니다.

의심할 여지 없이 라플라스는 위대한 과학자였습니다. 그의 과학적 유산은 엄청납니다. 그 사람에 대한 정보는 매우 모순적입니다.

L. Poinsot는 자신의 작품 중 하나에서 "라그랑주와 라플라스를 처음으로..."라고 썼습니다. 라플라스는 이 분야에서 일하지 않았고, 라그랑주는 푸앵소에게 왜 라플라스의 이름을 언급했는지 자연스럽게 물었다. 푸앵소는 이렇게 대답했습니다. "처음에는 당신의 이름만 인용했습니다. 나는 내 친구 중 한 명에게 내 작품의 초판을 보여주었습니다. 당신은 아카데미에 선물하고 싶습니까?"라고 그는 나에게 말했다. 라플라스? 당신은 감사하지 않을 것입니다!"

다음은 다른 종류의 예입니다. 회고록에서 또 다른 유명한 프랑스 과학자 J.-B. 바이오는 다음과 같이 썼습니다.

"젊은이가 그런 강력하고 만능적인 천재와 긴밀한 의사 소통을 위해 얼마나 큰 대가를 치렀는지 모두가 이해합니다. 그의 아버지의 친절과 부드러운 보살핌이 어디까지 이르렀는지 상상하기 어렵습니다 ...

... 라플라스의 가정 환경은 그의 주소와 같은 단순함으로 구별되며, 이는 그와 가까운 관계를 맺는 행운을 가졌던 모든 젊은이들에게 알려져 있습니다. 라플라스 주변에는 생각과 감정에 사로잡힌 젊은이들이 많았습니다. 그는 아침 수업 후와 아침 식사 전에 휴식 시간에 그들과 이야기하곤 했습니다. 그의 아침 식사는 순전히 피타고라스식이었습니다. 우유, 커피, 과일로 구성되었습니다. 우리를 친어머니처럼 맞이해 주신 라플라스 부인의 집에서 항상 서빙되었습니다. 그 당시 그녀는 매우 예뻤고 몇 년 후에 그녀는 우리의 여동생이 될 수 있었습니다. 우리는 주저하지 않고 라플라스와 대화를 나누며 연구 주제, 시작한 작업의 성공과 중요성에 대해 이야기하고 향후 작업에 대한 계획을 세웠습니다. 라플라스는 우리 상황의 세부 사항에 매우 자주 들어가고 우리의 미래에 대해 너무 걱정하여 과감하게 모든 걱정을 제쳐 놓을 수 있었습니다. 대신 그는 우리에게 근면, 노력, 일에 대한 열정만을 요구했습니다. 이 모든 것은 라플라스와 관련하여 우리 각자가 반복 할 수 있습니다 ... "

라플라스는 특히 정치적인 것으로 비난받습니다. 그는 항상 패자를 버리고 승자의 편에 섰다. 그래서 1814년에 라플라스는 나폴레옹의 퇴위를 지지한 첫 번째 사람 중 한 사람이었습니다. 그러나 우리는 라플라스의 삶에서 가장 중요한 것은 정치가 아니라 과학이었다는 것을 기억해야 합니다. 그는 모든 열정을 다해 그녀에게 자신을 바쳤고, 그녀를 충실하게 섬겼으며, 그녀에게서 그는 끝까지 정직하고 솔직했으며 원칙을 고수했습니다. 때때로 그는 실수했다. 예를 들어, 그는 빛의 파동 이론을 받아들이지 않고 입자의 성질을 주장했습니다. 그러나 다른 위대한 과학자들도 이런 종류의 오류를 겪었습니다.

라플라스는 교육을 잘 받은 사람이었습니다. 그는 천문학, 수학 및 물리학은 말할 것도 없고 언어, 역사, 철학, 화학 및 생물학을 알고 있었습니다. 그는 시, 음악, 그림을 좋아했습니다. 그는 뛰어난 기억력을 가지고 있었고 노년이 될 때까지 Racine의 모든 페이지를 암송했습니다.

왕정이 회복된 후 라플라스는 루이 1816세의 호의를 누렸습니다. 왕은 그를 프랑스의 동료로 만들고 후작이라는 칭호를 주었다. 1817년에 과학자는 폴리테크닉 학교 개편 위원회의 위원으로 임명되었습니다. XNUMX년 라플라스는 새로 창설된 프랑스 아카데미, 즉 XNUMX명의 불사신 중 한 명이 되었다.

과학자는 5년 1827월 XNUMX일 짧은 병으로 사망했습니다. 그의 마지막 말은 "우리가 아는 것은 우리가 모르는 것에 비해 너무 하찮은 것이다."였다.

저자: Samin D.K.

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