拉普拉斯是怎样的一个人？

从上述成就中获益的科学首先是天文学，做出贡献的是拉格朗日同时代的伟大人物，被称为法国牛顿的拉普拉斯。

拉普拉斯（1749—1827）　皮埃尔·西蒙·拉普拉斯1749年3月23日生于诺曼底，是一名农舍主的儿子。一些好心的邻居为他支付了学费，使他能够在一所学校学习，并担任该学校的助理教员。稍晚时候，他前往巴黎，向达朗贝尔写了一封关于力学原理的信。达朗贝尔被这封信所深深打动，并在拉普拉斯20岁那年为他在军事学院谋到了一个职位，16年以后（1785年）检查候补军官拿破仑·波拿巴的数学知识的任务落在了拉普拉斯的身上。

在军事学校的任命，令拉普拉斯可以自由地从事原始的科学研究。接下来的几年中，他在数学、物理和动力学等科目写出了大量的重要论文，但他并不满足于在科学领域闪光，他还希望在社会和政治领域留下自己的名字。法国大革命为他提供了渴望已久的机会，他首先成为暴动的民众的随从，然后是拿破仑的随从，他积极的政治生涯开始于他说服他以前的考生任命他做内务部部长，但这份职务在6个星期后即告结束。劳斯·鲍尔转述了拿破仑对他的解任状的细节的记录：“一位一流的几何学者，拉普拉斯无时无刻不显示出在行政方面他是一名碌碌之辈，他的第一份工作表明我们错信了他。无法从现实的角度考虑问题，在哪里他都寻求细节，观点有问题，将无限小的精神带入行政。”但是，拿破仑将他升入参议院，也许是为了与科学界保持良好的关系。当拿破仑的帝国在1814年面临陷落的边缘时，拉普拉斯抛弃了他的皇帝，转而对波旁王朝效忠，并被授予侯爵爵位。

尽管牛顿的天文学工作影响深远，但仍然充其量仅仅碰到了天体运动问题的一些旁支细节。牛顿将行星视为完美的球体，甚至视为点，并且通常猜测说，他们仅仅在太阳的吸引下运行，月亮仅仅在地球的吸引下运行，等等。尽管他有时也考虑其他可能性，但他主要的结论都是对前面所述的猜测进行简化的结果，即将每个问题都降解为最简单最粗糙的形式。天空的问题十分精细，需要精确和微妙的分析，拉普拉斯在22岁时将自己投入到相关问题的解决中。

在接下来的17年中（1771—1787），他解决了动力学和天文学中的很多问题，并希望写一本书，“用以提出太阳系中重大力学问题的完整解决方案，并提出理论，使之与观察相匹配，从而使经验主义的方程无法在天文学中找到一席之地。”最终的结论不是一卷书，而是六卷。《论世界体系》出现在1796年，对所得结论进行了一般性的描述。更大规模的《天体力学》随后出版了五卷，其中四卷的时间在1799年到1805年间，第五卷主要是历史类，出现在1825年。这些包含了对太阳系系统问题的全面讨论，尽管仍然没有大多数读者所期待的那样详尽——因为尽管拉普拉斯说确信书中的内容，但他没能让他的读者可以跟上他做出同样的理解。

这里不可能将拉普拉斯处理过的问题完全提及，但其中著名的是有关大洋潮汐、地球和其他行星的平坦形状，行星相互间引力吸引所造成的不同现象等问题。两种特殊的问题应该得到注意，因为它们不仅本身有趣，而且是所讨论的课题中比较典型的。

其中第一个是拉普拉斯最早的科学论文，他在1773年将之献给科学院。如果仅有太阳对行星产生作用力，那么行星不会以完美椭圆的形式绕日旋转。其他的行星也对这些行星产生作用，将之拉出自己的轨道的原有形态。我们可以想象这些轨道变化得很大，以至于地球可能最终变得无法居住。拉普拉斯试图显示，这种恐惧没有根由。这与牛顿的观点直接对立，因为牛顿认为行星和彗星之间的相互引力会导致不规则，“并且这种不规则会增加，直至导致系统希望在造物主的手中进行重新定型”。

第二个例子来于《世界体系》，拉普拉斯评论说，所有行星都围绕太阳进行同向运转，它们的卫星也在同样的方向上沿着行星运行（拉普拉斯这样认为，但在他的时代以后，所有的四颗主要行星——木星、土星、天王星、海王星都被发现拥有与此规律不同的卫星）。在我们前面提过的问询中，牛顿对这种规则性进行了评论，并建议说“盲目的宿命永远不会令所有行星按同样的单一方式沿着同心轨道运行”，并将规律性归于一种造物主所引进的秩序，并且如同我们所看的，偶尔在造物主手中需要重建，“应该由创造者来恢复秩序。如果的确如此，追寻世界的另外起源，或假装认为它会通过自然法则从混乱中崛起，都是非明智的，这种行星系统中的美妙的一致性一定会容下某种选择的结果”。

拉普拉斯同意牛顿的说法，即规律性不太可能仅仅是机遇的结果，但是他的不同观点在于其起源。牛顿曾经宣称一个造物主作为规律性的源头，拉普拉斯从没有需要过这种假设，他在将自己书的副本送给牛顿时这样说。他认为创造行星的自然起因也制造了规律性性，但他提出了著名的关于行星起源的“星云假说”。

他想象说，太阳的起源是旋转状态下的星云状热气体，气体逐渐冷却，并同时收缩。牛顿力学要求它在收缩的同时不断加速旋转，拉普拉斯显示说，地球和行星橙子状的扁平是它们旋转的结果——行星旋转得越快，它就会越加扁平，所以他提出，当太阳旋转得越快，其形状便越扁平，直至成为盘子状形态，然后它不再变扁平，而是从突出的赤道一个接一个甩出圆环状物质，并碎裂成片。他提出，这些物质圈会冷凝并形成现在的行星。这些物质的开始形态也是旋转的热气块，并可以如同之前的它们的母体太阳一样经历同样的系列变化。它们也会冷却、收缩，变成扁平形状，并最终甩出物质环并随时间冷凝，这样成为行星的卫星。现在可以看到为什么行星和卫星都在沿同样的方向自转和公转，这个方向就是主星太阳的转动的方向。

这一系列观点并不完全是新的，因为德国哲学家伊曼努尔·康德曾经作为科学人员从事过科学研究，并阐述了某些非常近似的观点。拉普拉斯也许没有意识到这一点，因为他说他认识的人中除了蒲丰没有其他人对该事项进行过探索，而蒲丰的观点曾将他引入一个非常不同的理论，即一些天体在太阳上坠毁并甩出行星。无论哪种情况，他都猜测，例如，太阳是通过收缩获得旋转——这在数学上无解。

自其出现之日起，并在以后很多年的时间内，拉普拉斯的理论被广泛地接受为对行星及其卫星的起源的可信而有趣的猜测，但是细节的讨论现在显示，其理论至少在两点上站不住脚。

第一，简言之，如果行星是太阳收缩时不断旋转所造成的，那么现在的收缩了的太阳应该旋转得非常迅速，而事实上太阳几乎没有旋转（更确切地表达这种批评是，牛顿力学要求某种数学量，总角动量，应该在系统内的所有变化中保持不变。理论告诉我们，如果太阳通过过分旋转碎裂，这个量应该是多少，而观察告诉我们现在这个值的量。这两个并不相等，甚至不可比，因而拉普拉斯想象的太阳碎裂的方式并不存在）。

第二个批评基于拉普拉斯时代所不知道的物质的特性。如果气体在空间被释放，它会在内部压力的作用下不断膨胀，并会终结于在空间内的碎裂。但是如果气体的量很大，其粒子之间的引力会将它们拉在一起，对于较大体积的气体来说，这会中和掉扩张的力。拉普拉斯的热气体体积会冷却并收缩得非常慢，所以只会以少量的形式甩出物质。计算显示，这样甩出的物质仅仅会在空间内散布，不会凝结成行星，出于这种和其他不同原因，拉普拉斯的星云假说便失去了普遍意义。