《宇宙系統論》

拉普拉斯在數學和天文學方面曾作出過卓越的貢獻。著名的康德—拉普拉斯星雲說,由於拉普拉斯的《宇宙系統論》一書的發表,才發生廣泛的影響,而且他對宗教的態度比牛頓、康德更為激進

基本信息

簡介

拉普拉斯和《宇宙系統論
正邪的爭鬥
19世紀下半葉,英國偉大的科學家牛頓,在當時生產實踐和實驗的基礎上,集前人力學知識之大成,奠定了古典力學的基本體系,把力學這一門古老的學科,推到了一個新的高度。人們運用牛頓力學的原理,在自然科學和工程技術的領域中,不斷獲得可喜的成功。到了19世紀初,牛頓力學已經發展成為一門理論嚴密,體系完整的學科。
由於牛頓力學的光輝成就和日臻完善,使得一些科學家躊躇滿志,傲然自得起來。他們認為,牛頓力學是闡明宇宙一切奧秘的“完美無缺”的理論,沒有什麼自然現象是牛頓力學所不能解釋的,一旦人們掌握了牛頓力學,科學的真理就被窮盡了。不少人覺得,科學理論的大廈業已建成,日後的科學除了對已有的理論進行修修補補之外,似乎已經無事可做。科學家的任務至多也只有在已知規律的公式的小數點後面加上幾個數字罷了。在持有這種想法的人群中,法國著名的科學家拉普拉斯就是典型的一個。
拉普拉斯出身於法國諾曼第半島的一個農民的家庭,由於家境清寒,靠親朋的資助才得以求學。18歲時,拉普拉斯來到巴黎謀生,把一篇關於力學原理的論文呈遞給當時的大科學家達朗貝爾審閱,受到了達朗貝爾的器重。經達朗貝爾的推薦,拉普拉斯進了巴黎軍事學校,擔任數學教師。在他教過的學生裡面就有拿破崙·波拿巴。
拉普拉斯在數學和天文學方面曾作出過卓越的貢獻。著名的康德—拉普拉斯星雲說,由於拉普拉斯的《宇宙系統論》一書的發表,才發生廣泛的影響,而且他對宗教的態度比牛頓、康德更為激進。
在天體演化學說中,拉普拉斯拋棄了牛頓把宇宙間天體運行的動因歸之於“第一推動力”的觀點,大膽取消了“上帝”的作用。在拉普拉斯的主要著作《天體力學》發表之後,有人告訴拿破崙說,在這本著作中拉普拉斯沒有提到“上帝”的名字。有一次,拿破崙對拉普拉斯說:“有人告訴我,你寫了這部討論宇宙體系的大著作,但從不提到它的創造者。”拉普拉斯挺直了身子,率直地回答道:“陛下,我用不著那樣的假設。”
不僅如此,在天體運動的過程中,拉普拉斯也不許“上帝”來干涉,牛頓雖然很早就解決了太陽系中各個行星的運動問題,但是在回答天體運動過程中,是否會出現由於某些擾動而造成整個太陽系的“事故”問題時,牛頓卻再一次引進“上帝”的概念。牛頓的答案是,在太陽系的運動恢復正常而免遭不幸。拉普拉斯卻截然相反,他認為根本用不著“上帝”來幫助,拉普拉斯根據準確的計算指出,太陽系的運行是絕對準確有序的,不可能出現任何危機。這個論斷否定了“上帝”對太陽系進一步干涉的權利,這在當時是有進步意義的。比起牛頓、康德來,拉普拉斯是更為徹底的唯物主義者,不愧為18世紀至19世紀期間的一位戰鬥的無神論者。
然而,拉普拉斯卻對古典力學過於迷信了。他把牛頓關於機械運動的理論,推廣到一切現象里去,把整個世界都納入一個機械的圖像之內,企圖把一切運動都變成機械運動,完全抹殺高級運動與低級運動、複雜運動與簡單運動之間的差別。拉普拉斯進而認為,世界上一切事物,由太陽系中的行星到人的身體內的原子,都準確地遵從著相同的力學規律,因此,任何物理現象都必須由牛頓力學作出最終的注釋。
1812年,拉普拉斯提出了他的著名的“神聖計算者”的觀點。拉普拉斯認為,如果在創造世界的時候。存在於自然界的一切力量和自然界各個組成部分的詳細狀態,被一個智慧淵博的“神聖計算者”全部掌握,那末,他就可以“用一個公式來概括宇宙中最大的物體的運動和最微小的原子的運動,也就是說,沒有任何東西不是智慧者確切知道的,它對於未來的東西如同對於過去的東西一樣了如指掌。”因而,“神聖計算者”能夠預見整個宇宙在無論多少世代以後的一切事情。
在拉普拉斯看來,古典力學已經成為“終極理論”,有了它就能窮盡一切真理。拉普拉斯說:“可以想像,關於自然的知識達到這樣一個水平:整個世界的過程都可以在一個簡單的數學公式中表現出來,從一個聯立微分方程式的巨大系統中,宇宙中每一個原子的運動的位置、方向和速度都可以在任何瞬間中計算出來。”既然未來的一切皆可預先卜知。那么,科學理論自然就沒有發展的必要了。
然而,科學巨人的腳步並沒有滿足“神聖計算者”的奢望而停頓下來。探幽索微,永無盡止,繼研究低速、巨觀世界之後,人類又向高速,微觀世界進軍。以牛頓力學為基礎的經典物理學,逐步過渡到以相對論和量子力學為代表的新物理學。科學的實踐證明,牛頓力學並不是科學上的“終極理論”,而只是科學發展過程中的一座重要的里程碑。在這一點上,牛頓對自己的估價倒是值得讚揚的,1727年2月,牛頓得了膽結石,自認為不行了,他說:“我不知世人對我怎么看法,不過我自己只是覺得好像在海濱玩耍的一個小孩子,有時很高興地拾著一顆光滑美麗的石子,但真理的大海,我還是沒有發現。”

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