Pierre Simon Laplace

Biografía

Imagen superior: Marqués Pierre Simon Laplace. Retrato obra de la Pintora Sophie Feyaud, 15 años después de la muerte de este gran científico.
Fuente:www.cielosur.com/archivos/archisamar.php

Simon Pierre Laplace nace el 23 de marzo de 1749 en Beamont-en-Auge en el departamento de Calvados, Normandía.
Fue hijo de un agricultor y negociante de sidra, por lo que sus estudios posteriores fueron financiados gracias a unos vecinos.

Bajo el reinado de Luis XVI, se dirige a Paris ya que consigue una plaza de profesor en la Real Escuela Militar, cuando solo tiene 19 años.

Tiempo después, es nombrado profesor de la Escuela Normal superior, y en 1784 es monitor del cuerpo de artillería.

Cuando hacia su labor docente, a la vez, realizaba su labor investigadora en la década de los 70' en donde presenta sus primeros trabajos sobre el Sistema Solar.
En 1789 es miembro de pleno derecho en la Academia de las Ciencias en Paris.

En 1789 si inicia la Revolución Francesa, en donde es miembro de la Comisión de Pesos y Medidas que establecerá el sistema métrico y en 1792 participa en la formación de la Escuela Politécnica.

En tiempos del Consulado, Napoleón lo nombra como ministro del interior. Es miembro del Senado desde 1799 y llega a ser vicepresidente en 1803. Cuando se establece el imperio de Napoleón lo nombra Conde en 1806.

En 1815 se produce la restauración de la Monarquía. Un año más es elegido miembro de la Academia Francesa de la Lengua. Y en 1817 Luis XVIII le otorga el titulo de Marques.

En los últimos años, decide dirigirse a su propiedad en Arcueil donde ayuda a fundar la Sociedad de Arcueil para apoyar a jóvenes científicos como: Claude Berthollet, Louis Joseph Gay-Lussac, entre otros. Gracias a esta formación aparecerán tres volúmenes de memorias con importantes trabajos de física y matemáticas.

Fallece en Paris el 5 de Marzo de 1827.

Importante fue como científico, ya que junto con Lagrange fue entre una de las figuras mas destacadas en el campo de la astronomía, además elabora un importante trabajo al realizar el análisis matemático del sistema de astronomía gravitacional elaborado por Newton; a la vez demuestra que lo movimientos planetarios son estables y que las perturbaciones producidas por la influencia de planetas, cuerpos externos, etc. es temporal.

Da teoría racional del origen del Sistema Solar en la hipótesis nebular de la evolución estelar.
Ademas de ser muy importante en los ambitos de las matematicas, fisica y quimica.




Libros y Ensayos




Exposition du systeme du monde: es la historia resumida de la astronomía, siendo considerada como una de las obras maestras de la literatura francesa. A la vez, se expone la hipótesis cosmogónica de Laplace, según el cual plantea que el sistema solar proviene de una nebulosa primitiva que rodeaba , en forma de atmósfera, a un núcleo fuertemente condensado de temperatura elevada y que giraba como una pieza alrededor del eje que pasa por su centro. En general, se da a explicar en modo general los fenómenos, pero se omiten detalles y demostraciones.

Mecánica celeste (5 volúmenes, 1799-1825): Laplace sistematiza toda la obra matemática que se había realizado sobre la gravitación, reuniendo en textos los trabajos dispersos de Newton, Halley, Clairaut, D'Alembert, Euler, etc.Recoge el conocimiento en su época sobre el movimiento en el Sistema Solar. Los 2 primeros volúmenes (1799) contiene las formulas para calcular el movimiento de los planetas y resolución de los problemas de marea.El tercero y cuarto tomo (1802-1805) contiene la aplicación de diversos métodos y tablas astronómicas. El quinto (1825) es un texto histórico, pero a la vez, presenta como apéndice las ultimas investigaciones de Laplace. En general, este gran texto es considerado un clásico, gracias a que completa aquellos apartados que Newton que no pudo explicar.

Teoría analítica de las probabilidades(1812)
: se destacan las investigaciones del calculo de probabilidades, en donde se introducen los recursos del análisis del estudio de fenómenos aleatorios; en el expone las aplicaciones y principios de la "geometría del azar". Laplace explica de manera sencilla el tema de las probabilidades "En el fondo, la teoría de probabilidades es sólo sentido común expresado con números".La importancia de esta materia la resalta Laplace con las siguientes palabras: "Es notable que una ciencia que comenzó con las consideraciones de juegos de azar había de llegar a ser el objeto más importante del conocimiento humano. Las cuestiones más importantes de la vida constituyen en su mayor parte, en realidad, solamente problemas de probabilidad".Hoy en día, lo dicho por Laplace en la teoría de las probabilidades se puede considerar como profético, porque no se realiza ninguna actividad humana sin la presencia de la probabilidad. Resaltar que la proporción entre el número de casos favorables y el número de casos posibles ya había sido propuesto por Laplace en 1779.

Ensayo filosófico sobre el fundamento de las probabilidades (1814)
: quiere representar a la Teoría Analítica de las probabilidades lo que ha referido la Exposición del sistema del mundo respecto a la Mecánica Celeste, dando a conocer los principios y aplicaciones de la geometría al azar sin la necesidad de ninguna demostración matemática.

Aportes

Aportes en Matemáticas:
- Discusión con Vandermonde , por la teoría general de los determinantes en 1772.
- Demostración de que cada ecuación de grado de par debe tener al menos un factor cuadrático real.
-Demostración de que una solución de una ecuación en diferencias finitas de primer y segundo grado podría obtenerse de una forma de una fracción continua.

-Transformada de Laplace

Transformación que a una función de variable real f(t), definida en todo el campo de los números reales, le hace corresponder una nueva función L(f), llamada transformada de Laplace, definida por la expresión:

Que depende del número complejo z = x+iy.
-Ecuación de Laplace



Esta célebre ecuación o laplaciono de una función, veri
ficada por el potencial, se encuentra en su Mecánica celeste. Laplace desarrolla el concepto de potencial, una función cuya derivada direccional en cada punto es igual a la componente del campo de intensidad en la dirección dada.

- Ley de Laplace sirve para asignar probabilidades a sucesos equiprobables. "La probabilidad de un suceso elemental es igual al cociente entre el número de casos favorables a ese suceso y el número de casos posibles"





Aportes en Química:
- Junto con Lavoisier (1780) realiza las primeras medidas calorimétricas de las reacciones químicas y de los calores específicos, asentando así las bases de la termoquímica, concluyendo que la respiración es un tipo de combustión. Ideo, además, un instrumento para la medida denominado calorímetro de hielo, con el cual media la medida de la cantidad de hielo fundido de un peso con una sustancia caliente de temperatura conocida.


-Estableció la formula de las transformaciones adiabáticas de un gas, que utilizo con la denominación de la velocidad de propagación del sonido.

Aportes en física:

- teorema de atracción capilar, aceptando la idea propuesta por Hauksbee en las transacciones filosóficas,(1709) explicándose como el fenómeno de una fuerza de atracción "insensible a distancias sensatas".

- Realiza el estudio incompleto de la acción de un sólido sobre un líquido y la acción mutua de los líquidos, la que es completada por Gauss y Neumann lo terminaría definitivamente con detalles.

- La presión capilar ejercida sobre una superficie liquida curvada es conocida como la ley de Laplace: " si la superficie es esférica la presión capilar se comporta de acuerdo a la expresión


o es tensión superficial, r es el radio de curvatura y p es presión capilar.

- estudia la electricidad y el magnetismo utilizando las matemáticas; "En toda región del campo donde no hay carga eléctrica , el potencial está distribuido según una ley completamente independiente de las cargas que lo crean". Generando dos leyes:

* 1º Ley de Laplace:"En toda región donde no hay carga eléctrica, el potencial varía de manera que su valor medio en los puntos de una superficie esférica es igual al potencial en su centro"

*2º Ley de Laplace:"
En un elemento de corriente dentro de un campo magnético, la fuerza que actúa es siempre normal al elemento de corriente y al campo."
Recibe también el nombre de la ley de Ampere de la inducción magnética.


Aportes en la Astronomía:
- Gran importancia tuvieron sus libros mencionados anteriormente "Mecánica Celeste" y "Exposición del sistema del mundo"
- Propuso teoría para justificar las variaciones orbitales, la cual posee su demostraciónmatemática y ha sido casi inalterada solo con pequeños errores.
- Demuestra , gracias a los métodos de Lagrange, el acotamiento superior e inferior de la excentricidad de las órbitas planetarias y la relación con la matemática constante que se encuentra en la masa de un planeta, su distancia media y su excentricidad.


Para Laplace, la matemática fue utilizada para resolver problemas físicos, considerando correcto su resultado; además, desarrollo casi por toda su vida teorías para explicar los fenómenos de los cuerpos celestes o aplicar la teoría de las probabilidades.







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Fuentes

http://ceibal.edu.uy/contenidos/areas_conocimiento/mat/probabilidad/ley_de_laplace.html
http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd97/Biografias/09-01-b-LaplaceObra.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Pierre_Simon_Laplace
http://www.portalplanetasedna.com.ar/laplace.htm

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"Se ve por este Ensayo que la teoría de las probabilidades, en el fondo, no es otra cosa que el buen sentido reducido a cálculo; ... veremos que no hay ciencia más digna de nuestras reflexiones y cuyos resultados sean más útiles."

Laplace en el "Ensayo filosófico sobre las probabilidades."