拉普拉斯和他的“宇宙系统论”这个理论解释了什么?

拉普拉斯和他的“宇宙系统论”这个理论解释了什么?

19世纪下半叶,英国伟大的科学家牛顿在当时的生产实践和实验的基础上,收集了前人的力学知识,建立了经典力学的基本体系,将力学这一古老学科推向了一个新的高度。人们利用牛顿力学原理在自然科学和工程技术领域取得了可喜的成功。到19世纪初,牛顿力学已经发展成为一门理论严密、体系完整的学科。

由于牛顿力学的辉煌成就和完善,一些科学家感到骄傲和自豪。他们相信牛顿力学是澄清宇宙所有奥秘的完美理论。没有任何自然现象是牛顿力学无法解释的。一旦人们掌握了牛顿力学,科学的真理就不复存在了。许多人认为科学理论的建设已经建成。除了对现有理论的修缮和修补,未来的科学似乎与此无关。科学家的任务充其量只是在已知定律的公式小数点上加上几个数字。在持这种观点的人中,法国著名科学家拉普拉斯就是一个典型。

拉普拉斯出生于法国诺曼底半岛的一个农民家庭。由于家庭贫寒,拉普拉斯得以在家人和朋友的帮助下学习。18岁时,拉普拉斯来到巴黎谋生,并向一位伟大的科学家达兰贝尔提交了一篇关于力学的论文以供审查,并受到达兰贝尔的重视。在达拉姆贝尔的推荐下,拉普拉斯去了巴黎军事学校当数学老师。拿破仑·波拿巴就是他教的学生之一。

拉普拉斯在数学和天文学方面做出了杰出的贡献。著名的康德-拉普拉斯星云说,由于拉普拉斯《系统宇宙学》一书的出版,他影响广泛,他的宗教程度比牛顿和康德更激进。在天体演化理论中,拉普拉斯抛弃了牛顿认为宇宙运动的动机是第一推动力的观点,大胆地消除了上帝的作用。

拉普拉斯的主要著作《天体力学》出版后,拿破仑被告知,拉普拉斯在这本书中没有提到上帝的名字。有一次拿破仑对拉普拉斯说:“我听说你写了这本关于宇宙系统的伟大著作,但从来没有提到它的创造者。”拉普拉斯挺直腰板,直截了当地回答:“我不需要那种假设,陛下。

此外,拉普拉斯还禁止“上帝”干涉天体运动过程。虽然牛顿很早就解决了太阳系行星的运动问题,但牛顿在回答天体运动过程中是否有扰动导致整个太阳系发生事故的问题时,又一次引入了“上帝”的概念。牛顿的答案是,太阳系的运动已经恢复正常,没有不幸。相反,拉普拉斯认为上帝不需要帮助。根据精确的计算,拉普拉斯指出,太阳系的运行绝对准确有序,不存在危机。这一论点否定了上帝进一步干涉太阳系的权利,这在当时具有进步意义。与牛顿和康德相比,拉普拉斯是一个更彻底的唯物主义者,值得成为18世纪和19世纪之间的战斗无神论者。

然而,拉普拉斯对古典力学过于迷信。他将牛顿的机械运动理论推广到所有现象,将整个世界整合成一个机械图像,试图将所有运动转化为机械运动,彻底消除高水平运动与低水平运动、复杂运动与简单运动之间的差异。拉普拉斯进一步认为,世界上的一切,从太阳系的行星到人体的原子,都精确地遵循相同的力学定律,因此任何物理现象最终都必须由牛顿力学来解释。

1812年,拉普拉斯提出了著名的“神圣计算机”观点。拉普拉斯认为,如果在创造世界的时候。一个聪明的“神圣计算机”掌握了自然界中存在的所有力量以及自然界各个组成部分的详细状态,然后他就可以“用一个公式总结宇宙中最大物体的运动和最小原子的运动,也就是说,聪明人不知道什么,他知道未来,也知道过去。”因此,“神圣计算机”可以预见整个宇宙中的一切,无论多少代人之后。

在拉普拉斯看来,真理已经成为“终极理论”。拉普拉斯说:“可以想象,关于自然的知识已经达到了这样一个水平,整个世界的过程都可以用一个简单的数学公式来表达。从一个庞大的联立微分方程组中,可以随时计算出宇宙中每个原子的位置、方向和速度。”因为未来的一切都是预先预测的。那么,就没有必要发展科学理论了。

然而,科学巨人的脚步并没有停止,以满足“神圣计算机”的奢望。人类在研究了低速宏观世界之后,正朝着高速微观世界迈进。以牛顿力学为基础的经典物理学逐渐过渡到以相对论和量子力学为代表的新物理学。

科学实践证明,牛顿力学不是科学的“终极理论”,只是科学发展进程中的一个重要里程碑。在这一点上,牛顿对自己的评价是值得赞扬的。1727年2月,牛顿得了胆结石,他认为自己不行了。于是他说:“我不知道世界怎么看我,但我只是觉得自己像个在海滩上玩耍的孩子。有时我会高兴地捡起一块光滑美丽的石头,但我仍然没有找到真理的海洋。”

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