Астрономия и математика

Самое поверхностное рассмотрение работ Лапласа убеждает в том, что он неоднократно возвращался к одному и тому же вопросу, чтобы уточнить, улучшить и закончить свои предшествующие исследования. Пуансо говорил, что Лаплас «вырывал свое решение ногтями и зубами». Решительность и настойчивость Лапласа были поразительны.

Не отступать перед трудностями — таков, можно сказать, девиз, которым практически руководствовался Лаплас. Математические методы Лапласа часто не отличались той простотой и изяществом, какие встречались у Лагранжа. Он и сам отдавал себе в этом отчет; так, в его письме к Лагранжу (19 ноября 1778 г.) читаем: «Я сердечно благодарю вас за совет, который вы мне дали относительно точности и ясности, которых каждый читатель вправе требовать от автора при анализе подобных вопросов. Я предполагаю обратить на это особое внимание в тех исследованиях, которые я буду публиковать в дальнейшем. Ваши работы, в особенности появившиеся в последнее время, являются здесь совершеннейшими образцами, и они кажутся мне заслуживающими внимания с точки зрения изящества не меньше, чем со стороны содержащихся в них открытий».

Лаплас не мог выбрать себе лучшего образца для подражания: изящество и ясность математических выводов Лагранжа были действительно на грани совершенства.

В работах Лагранжа предпочтение до некоторой степени отдавалось форме — он был чистым математиком. Лаплас же отдавал предпочтение содержанию и математику рассматривал лишь как орудие для достижения нужной специальной цели. Одного увлекала красота и четкость формулировки проблем, иногда абстрактных; дав для них формулы, он был уже вполне удовлетворен. Другой прежде всего видел физическую, реальную сторону дела и не успокаивался до тех пор, пока численное решение уравнений не позволяло непосредственно сравнить теорию с данными наблюдений.

Всюду и везде Лаплас учитывал практическую сторону дела и, погружаясь в глубины теоретических выкладок, не забывал их живого, реального содержания. Он не искал в природе объектов для математического анализа, а отыскивал математические методы для анализа известных явлений реального мира. Первоклассный теоретик и математик не гнушался тщательными и детальными вычислениями по своим формулам, чтобы слить воедино практику и теорию.

Поэтому-то устремления двух ученых, работавших почти все время в одной области, как бы поделены современной наукой: одного считают преимущественно математиком, другого (Лапласа) — астрономом.

Эту особенность заметили и их современники. Так, Пуассон в некрологе на смерть Лапласа говорит: «Был ли то вопрос либрации¹ Луны или проблема теории чисел, Лагранж, по большей части, видел лишь математическую сторону дела; поэтому он придавал большое значение элегантности формул и обобщенности методов. Для Лапласа, наоборот, математический анализ был орудием, которое он приспособлял к самым разнообразным задачам, но всегда подчиняя данный специальный метод сущности вопроса.

Быть может, потомство скажет, что один был великим геометром, а второй — великим философом, который стремился познать природу, заставляя служить ей самую высокую математику».

Ошибочно думать, что Лаплас не был прекрасным математиком. В каждом современном учебнике высшей математики неоднократно встречается его имя. Развиваемые Лапласом методы очень глубоки, нередко глубже, чем этого требует тот прикладной вопрос, ради которого он их вводит.

Знаменитый французский математик XX в. Э. Пикар говорил, что «обозревая труды Лапласа, испытываешь глубокое чувство восхищения перед таким собранием работ, где математический анализ применен с такой уверенностью, можно сказать, с необыкновенным чутьем».

Даламбер был первым ученым, обратившим внимание астрономов на необходимость тщательного математического обоснования своих методов. Позднее этот вопрос с еще большей остротой поставил Пуанкаре.

Сознавая недостатки некоторых доказательств, Лаплас всегда стремился подтвердить правильность выведенных им формул. Он заинтересован, как всегда, практическим применением метода, верностью результатов, а не его принципиальной чистотой.

В своих лекциях в Нормальной школе Лаплас однажды, говоря о неудачных попытках решать в радикалах алгебраические уравнения выше четвертой степени, сделал такое заключение: полное решение таких уравнений этим способом с математической точки зрения было бы прекрасно, но мало пригодно практически потому, что в этих случаях все равно удобнее пользоваться методами приближенных решений.

В этих же лекциях Лаплас указывал на возрождение презрительного отношения к высшей арифметике², сделав, однако, такие оговорки: «Весьма примечательно, что великие открытия, которыми в текущем столетии обогатился анализ, имели мало влияния на теорию чисел. В конце концов эти исследования до сих пор удовлетворяют лишь любопытство, и я не советую ими заниматься, разве лишь тому, у кого есть для этого досуг. Все же проследить за ними не лишнее. Они представляют собой прекрасный образчик искусства рассуждать; кроме того, когда-нибудь они, может быть, и получат важные применения. Все это возможно. Ничто не казалось столь бесполезным, как рассуждения древних геометров о конических сечениях; через две тысячи лет они позволили Кеплеру открыть общие законы планетной системы».

Через несколько лет Лаплас убедился, что Гаусс осуществил его предсказание...

Примечания

1. Либрация — одна из особенностей в движении Луны по отношению к Земле.

2. Так иногда называют общую теорию чисел, исследования непрерывных дробей и т. п.