Елизавета Федоровна Литвинова
Пьер Симон Лаплас. Его жизнь и научная деятельность

Глава IV. Общие итоги

Заслуги Лапласа в области физики. – Гипотеза Лапласа о происхождении Солнечной системы.

Нам известно, что Лаплас работал также в области физики; труды его по физике очень многосторонни, но по значению своему уступают заслугам в области астрономии. В XII книге Небесной механики мы находим гипотезу Лапласа относительно законов теплоты; она заключается в следующем. Тело состоит из частичек, из которых каждая своим притяжением держит вокруг себя известное количество теплорода; частички тела притягивают друг друга так же, как притягивают теплород; но сами частички теплорода взаимно отталкиваются.

В газах частички так отдалены одна от другой, что их взаимное притяжение почти нечувствительно, вследствие чего эти вещества постоянно стремятся к расширению под влиянием взаимного отталкивания теплородных частичек. Лаплас предполагает, что теплород постоянно лучеиспускается между частичками; энергия этого внутреннего лучеиспускания есть температура газа.

Из сказанного видно уже, что гипотеза Лапласа вся построена на предположении вещественности теплоты и не согласуема с какой бы то ни было теорией волнообразного движения.

Большего внимания заслуживают исследования Лапласа, относящиеся к скорости звука. Он первым заметил, что обыкновенный закон изменений в упругости воздуха, зависящих от его сжатия, не может относиться к таким быстрым колебаниям, из которых состоит звук; дело в том, что внезапное сжатие воздуха производит известную теплоту, от которой еще более увеличивается эластичность воздуха. Лаплас в 1816 году открыл теорему, из которой можно определить это добавочное увеличение эластичности. Вычисленная при помощи его теоремы скорость звука довольно точно согласовалась с результатами лучших, прежде сделанных опытов, и подтвердила еще более точные опыты, произведенные впоследствии.

Общий характер деятельности Лапласа в физике заметен уже из того немногого, что мы здесь сказали; его опыты, наблюдения и отдельные теоремы имеют большое значение, но его гипотезы относительно теплоты, звука и света противоречат волнообразной теории, которую, казалось, так естественно было принять творцу небесной механики. Юнг в своей критике жалуется на то, что человек, так высоко стоявший в ученом мире, как Лаплас, употребил свое влияние на распространение заблуждения и не обратил внимания на факты, блистательно подтвердившие теорию волнообразных движений.

В опытной физике мы находим калориметр Лавуазье и Лапласа. Наука соединила имена этих двух ученых, так глубоко различных во всех других отношениях. Постоянное общение с Лавуазье и Бертолле значительно способствовало многосторонности Лапласа. Воззрения Лавуазье, творца современной химии, были, как все новое, встречены нападками и бранью. В Германии произошло сожжение портрета Лавуазье, и только математики Лаплас, Менье и Монж явились в то время сторонниками новой теории.

Лавуазье был секретарем Комиссии мер и весов, в которой принимали участие Лаплас, Борда, Лагранж и другие.

В заключение мы познакомим читателя с гипотезой Лапласа относительно происхождения Солнечной системы. Это, конечно, вопрос, решение которого, строго говоря, никогда нельзя будет проверить. О таких гипотезах можно только судить по той степени, в которой они удовлетворяют наш ум. Заслуживает внимания тот знаменательный факт, что в своих воззрениях на происхождение мира сошлись два гения, Кант и Лаплас, в разное время и совершенно независимо друг от друга. Кант в своем сочинении «Естественная история неба» стремился объяснить происхождение планетной системы. Это было в 1755 году, когда Лаплас был еще юношей. Мы приведем рассуждение Канта, не представляющее никаких затруднений для понимания. Кант придерживался того мнения, что вопрос о происхождении небесных тел и исследование причины их движения не принадлежит к числу труднейших. Он говорит: «Небесные тела суть шарообразные массы, это убеждает нас в том, что образование их должно обусловливаться простыми, несложными процессами. Движения небесных светил имеют такой же характер. Они – не что иное, как беспрепятственное продолжение движений от однажды полученного толчка; это движение под влиянием силы тяготения, сосредоточенной в центре, становится кругообразным. Сверх того, пространство, в котором они движутся, неизмеримо велико; это дает свободу движению и представляет нам возможность наблюдать его особенности. Мне кажется, здесь все дело обставлено так ясно, что можно сказать без преувеличения, дайте мне вещество, и я вам из него создам мир. Это, разумеется, следует понимать так: дайте мне вещество, и я объясню вам, как из него мог образоваться мир. Потому что как скоро дано вещество, одаренное в значительной степени силою тяготения, то не трудно узнать причины, которые вообще могли содействовать созданию вселенной. Известно, при каких условиях тела принимают шарообразную форму; легко также понять, что необходимо для того, чтобы свободно движущееся тело могло описывать круговую линию вокруг притягивающего его центра. Все это может быть сведено к простейшим и чисто механическим причинам. Но можно ли сказать о каком-нибудь самом ничтожном растении и животном: дайте мне вещество, и я объясню вам, как оно произошло? Можно с достоверностью сказать, что человек прежде угадает тайны мироздания, чем будет в состоянии свести к механическим причинам образование самого простейшего растения».

В своей гипотезе Кант исходит из того состояния вещей, в котором элементы материи рассеяны по всему мировому пространству. Сам процесс образования планет изложен Кантом довольно туманно, поэтому мы не будем его здесь излагать, а прямо перейдем к Лапласу, который выражает те же взгляды, только несравненно более ясным языком. Лаплас пришел к своей гипотезе, как и кенигсбергский мудрец, при размышлении о направлении движений тел солнечного мира: и тому, и другому бросилось в глаза, что направление это одинаково у Солнца, Земли, Марса, Юпитера, Луны. Лаплас насчитал в Солнечной системе 43 движения с одинаковым направлением и нашел, что вероятность такого совпадения громадна; он был убежден, что оно обусловливается общностью причины. Более подробное изложение гипотезы Лапласа было бы непонятно читателям, мало знакомым с математикой и механикой.