BIOGRAFÍA PIERRE SIMÓN de LAPLACE

Biografía del Matemático, físico, químico y astrónomo francés

 

 

 

 

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Matemáticos y Físicos

Un Problema Muy Difícil


Matemático, físico, químico y astrónomo francés, Laplace realizó estudios de mecánica celeste, formuló una hipótesis cosmogónica sobre el origen del sistema solar y una teoría general de la capilaridad, y es a de trabajos sobre termología, electromagnetismo cálculo de probabilidades 

Pierre Simon de Laplace nació en Beaumont-en-Auge, Francia, el 28 de marzo de 1749 y murió en París, el 5 de marzo de 1827. Sus orígenes humildes impidieron a su padre ayudarle en la educación y los estudios. Cuando demostró su enorme inteligencia y su afición por la ciencia, fue la aportación económica de parientes y vecinos acomodados la que sostuvo sus estudios en la Universidad de Caen.

Reinando Luis XVI marchó a París. Para conseguir el interés de Dalembert sobre su persona escribió una disertación sobre los principios de la mecánica y se la envió al matemático, quien, asombrado, mandó llamarle de

 inmediato.

Fue D’Alembert quien le facilitó el acceso a la Escuela-Militar de París, como profesor de matemáticas. Sus primeras investigaciones se centraron en la aplicación de las matemáticas a la mecánica celeste. Pero Laplace destacaría a lo largo de su vida científica no sólo en el campo de la astronomía y las matemáticas, sino también en la química y la física.

Miembro de pleno derecho de la Academia de las Ciencias de París desde 1785, en 1816 se convirtió en uno de los «cuarenta inmortales» de la Academia Francesa.

A pesar de su intensa actividad científica, Laplace tuvo tiempo para intervenir en la política de su época. Designado por Napoleón ministro del Interior, fue miembro del Senado y llegó a ser su vicepresidente en 1803. Una vez constituido el imperio, Bonaparte lo nombró conde. Con este título y el de marqués que le otorgaría más tarde el rey Luis XVIII tras la restauración de la monarquía, Laplace pasó sus últimos días semirretirado en Arcuel. 

La astronomía
La importancia histórica de Laplace como científico hace que, junto con Lagrange, sea la figura más destacada en el campo de la astronomía teórica de su tiempo.

Laplace propuso una teoría para justificar las variaciones de las órbitas planetarias. Ni siquiera Newton pudo explicar matemáticamente por qué la órbita de Júpiter se contrae continuamente, mientras que la de Saturno se expande. Según la teoría del primero, las desviaciones de las órbitas de los planetas son normales y se corrigen con una periodicidad de 929 años. Su demostración matemática del fenómeno permanece inalterada hasta la actualidad, con excepción de pequeñas correcciones.

Entre 1798 y 1827, Laplace reunió sus escritos en una obra de cinco volúmenes, titulada Tratado de la mecánica celeste, en la que pretendía dar una explicación matemática a la teoría de la gravitación universal basada en los principios de Newton.

En esta obra unifica las teorías dispersas de científicos como Newton, D’Alembert, Euler, Halley y otros, además de las suyas propias, con lo que resulta un compendio del conocimiento de su época sobre el movimiento de los cuerpos del Sistema Solar.

En otra de sus obras, Exposición del sistema del mundo (1796), presenta de forma resumida la historia de la astronomía. Según Laplace, el Sistema Solar proviene de una atmósfera primitiva en forma de nebulosa que rodeaba a un núcleo condensado de temperatura muy elevada, el cual giraba alrededor de un eje que pasaba por su centro. Como consecuencia del enfriamiento de las capas exteriores y de la rotación del conjunto se engendraría en su momento una serie de anillos sucesivos en el plano ecuatorial de la nebulosa. Éstos serían el origen de los planetas, siendo el Sol el núcleo central.

Tras demostrar, a partir de métodos desarrollados por Lagrange, el acotamiento superior e inferior de la excentricidad de las órbitas planetarias y la relación matemática constante que existe entre la masa de un planeta, su distancia media y su excentricidad, llegó a descubrir la influencia del aplastamiento de la Tierra sobre el movimiento de traslación de la Luna y el valor del achatamiento terrestre a partir de la correspondiente anomalía del movimiento lunar. 

La física

Laplace escribió numerosos artículos acerca de las fuerzas elementales de la naturaleza. Por ejemplo, sobre el movimiento de los proyectiles, la fuerza de la gravedad o las mareas. También estudió el equilibrio de una masa líquida en rotación y propuso una teoría sobre la tensión superficial que guarda numerosas analogías con el moderno concepto de la atracción o cohesión molecular dentro de un líquido.

A Laplace se debe la que se conoce como ecuación del potencial que lleva su nombre, válida para calcular el potencial de una magnitud física en un momento dado mientras está en movimiento continuo. Esta ecuación es aplicable tanto a la gravitación como a la electricidad, la hidrodinámica y otros aspectos de la física.

También contribuyó al estudio de la electricidad y el magnetismo con técnicas matemáticas, enunciando dos leyes fundamentales del electromagnetismo. 

Primera ley

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. 

Segunda ley o ley de Ampére de la inducción magnética

En un elemento de corriente dentro de un campo magnético, la fuerza que actúa es siempre normal al elemento de corriente y al campo.

La química

Laplace trabajó con Lavoisier en la determinación del calor específico de los cuerpos, ideando un instrumento para su medida, que denominó calorímetro de hielo, mediante la medida de la cantidad de hielo fundido a partir del peso de una sustancia caliente de temperatura conocida. A él se deben las bases de la termoquímica moderna.

Estableció también la fórmula de las transformaciones adiabáticas de un gas, que utilizó en la expresión de la velocidad de propagación del sonido. 

Las matemáticas

Como gran matemático que fue, destacan sus investigaciones sobre el cálculo de probabilidades; así, en 1812 publicó su Teoría analítica de las probabilidades, obra que supone la introducción de los recursos del análisis en el estudio de los fenómenos aleatorios.

Destacó en gran medida en el denominado cálculo integral y diferencial, dando origen al cálculo de diferencias finitas parciales, y proponiendo un método para la reducción de ciertas integrales como series mediante coeficientes diferenciales. También introdujo el uso de la función potencial, demostrando que la función presentada por Clairaut y utilizada por Lagrange en el campo de la dinámica satisface una ecuación diferencial en derivadas parciales, para cuya integración introduce las funciones llamadas armónicos esféricos, estudiadas poco antes por Legendre.

Otra aportación de Laplace a las matemáticas es la denominada transformada de Laplace, transformación que hace corresponder a una función de variable real f(t), definida en todo el campo de los números reales, una nueva función L09, llamada transformada de Laplace

Fuente Consultada: Gran Enciclopedia Universal Espasa Calpe

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