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| 邮票上的拉普拉斯。 |
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| 中文版《宇宙体系论》由李珩先生据法文原著第6版译出(上海译文出版社,左为1978年版;右为2001年版)。 |
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近日,重读罗曼·罗兰的名篇《歌德与贝多芬》,忽悟科坛巨擘皮埃尔·西蒙·拉普拉斯与大诗人歌德同年生(1749年),又与乐圣贝多芬同年卒(1827年)。
拉普拉斯生于法国诺曼底地区的博蒙昂诺日,年少聪慧。他于1766年入卡昂大学艺术系,后转神学系,准备做教士。他数学才能超群,遂放弃在卡昂大学取得硕士学位的机会,于1768年来到巴黎,投奔著名数学家达朗贝尔。首次晤面时,达朗贝尔给他做一个题目,嘱咐一周后回答。但拉普拉斯一夜之间就完成了。达朗贝尔又给他一个有关打结的难题,拉普拉斯当场就解决了。达朗贝尔高兴非凡,便推荐拉普拉斯到巴黎科学院任职,但院士们投票拒绝了这位没有学位的19岁后生……拉普拉斯是1773年进入巴黎科学院的,介绍其生平与业绩的著作汗牛充栋,此处不再赘述。
今年北京时间4月10日21时,在比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和中国台北、日本东京和美国华盛顿六地,以英、西、汉、日四种语言协调召开新闻发布会,宣布全球首张黑洞照片正式亮相,令人再次回想起拉普拉斯的名言:
一个密度与地球相同,但直径比太阳大250倍的发光恒星,由于它强大的引力,不会允许其发出的任何光线到达我们这里。因此,宇宙中最大的发光体或许是不可见的。
拉普拉斯首次提及此类“暗星”,是在《宇宙体系论》(第1版,1796年)一书中。今天,人们将这种“暗星”称做“黑洞”。不过,“黑洞”这个称谓却是迟至1967年才由美国物理学家约翰·惠勒定下的,此前对这类事物的叫法曾多有不同。
拉普拉斯40岁那年,爆发了1789年大革命。在随后的岁月里,法国政治变幻无常。拉普拉斯凭借其学术威望和“识时务”的本领(人们对此颇多微词),成了一个“不倒翁”,故其科学研究始终未曾夭折。那时法国的最高学府是1795年初成立的高等师范学校和同年重建的巴黎综合工科学校,安培、卡诺、菲涅尔、泊松等19世纪前期的物理学和数学名家,都毕业于这两所学校。拉普拉斯则是这两校的首批教授之一,《宇宙体系论》便由其讲稿整理而成,出版后在科学界和哲学界影响巨大。
因天文学家冯·扎克男爵的恳请,拉普拉斯在3年后对“暗星”之存在给出了严谨的数学证明,刊于《宇宙体系论》第2版(1799年)中。关于《宇宙体系论》有多少个中译本,我不甚了然,但知由李珩执译、何妙福和潘鼐校的版本(上海译文出版社)确实相当优秀。李珩(1898-1989年)先生是中国科学院上海天文台前台长,深谙数理、天文,熟习文学、历史,精通法语、英语。他是法国天文学家弗拉马里翁的百万言科普巨著《大众天文学》的译者,并执译了英国学者威廉·塞西尔·丹皮尔的名著《科学史及其与哲学和宗教的关系》……
上述中文版《宇宙体系论》按拉普拉斯生前的最后一版(即第6版)原著译出,这位勤奋的法国科学家在阅读第6版校样时突然逝世,致使修订工作未能完结。法文第6版“编者的话”写道:“这一版与以前一版相同,直角以100等分制量度,日子从正午起算,长度单位为米,温度单位是将水银温度计在冰点与沸点之间分为100°,其所受的压力是在纬度50°处温度0°时,0.76米的水银柱压。”这些都是法国大革命带来的改革,其中有些实行至今,有些则时过境迁烟消云散了。
有人觉得奇怪:为何在中文版里找不到拉普拉斯谈“暗星”的那些话?因为从《宇宙体系论》第3版(1808年)开始,作者就把这段话删去了。删除的原因据信在于:到那时,物理学家已有足够的证据表明光是一种波,牛顿关于光是微粒的观念渐居下风,人们——包括拉普拉斯——不知道如何协调光的波动与牛顿的引力定律,来计算星体的引力对其发出的光所施加的影响。
拉普拉斯在《宇宙体系论》中对两件事情只字未提——据信是因为他并不知情。一是在他论述“暗星”之前13年,即1783年,英国科学家约翰·米歇尔(此人大有意趣,值得另文专说)已经提出实质上相同的见解。二是在《宇宙体系论》的一个附录中,拉普拉斯对于太阳系如何起源提出了一种星云学说,但早在40年前,德国哲学家康德已在《自然通史和天体论》(1755年)一书中提出过类似的观念。虽然康德的学说较侧重哲理,拉普拉斯的学说更偏重物理,但它们都认为太阳系内的所有天体都有形成的历史,都由同一个原始星云在万有引力定律支配下逐渐演变而成。因此,后人常将两者合称为康德-拉普拉斯星云说。
(作者系中国科普作家协会前副理事长,中国科学院国家天文台客座研究员,上海市科普作家协会名誉理事长)
拉普拉斯的科学成就洋洋大观。他首创了“天体力学”这一术语,写出煌煌5卷16册的巨著《天体力学》,因对太阳系稳定性的透彻研究而被称为“法国的牛顿”。从1878年开始陆续付印,至1912年方才出齐的《拉普拉斯全集》共有14卷,8000多页。但是,它仍然并不完整,不少著作仍未纳入,大部分通信也未收录。
在现代,国际天文学联合会将1986年发现的第4628号小行星命名为拉普拉斯。本文开头提及的几位大家,也各有小行星以其命名:第5956号小行星“达朗贝尔”,第3047号“歌德”,第1815号“贝多芬”。1930年发现的第1269号小行星被命名为“罗兰蒂娅”(Rollandia),乃是向罗曼·罗兰表示敬意,它仍保留了早年命名小行星时的习惯:将人名女性化。