Pierre-Simon, marqués de Laplace, (nacido el 23 de marzo de 1749, en Beaumount-en-Auge, Normandía, Francia-murió el 5 de marzo de 1827, en París), matemático, astrónomo y físico francés más conocido por sus investigaciones sobre la estabilidad del sistema solar.
Laplace explicó con éxito todas las desviaciones observadas de los planetas respecto a sus órbitas teóricas aplicando la teoría de la gravitación de Sir Isaac Newton al sistema solar, y desarrolló una visión conceptual del cambio evolutivo en la estructura del sistema solar. También demostró la utilidad de la probabilidad para interpretar los datos científicos.
Laplace era hijo de un campesino. Poco se sabe de sus primeros años de vida, salvo que mostró rápidamente su capacidad matemática en la academia militar de Beaumont. En 1766, Laplace ingresó en la Universidad de Caen, pero al año siguiente se marchó a París, al parecer sin licenciarse. Llegó con una carta de recomendación al matemático Jean d’Alembert, que le ayudó a conseguir una cátedra en la École Militaire, donde enseñó de 1769 a 1776.
En 1773 comenzó su principal trabajo en la vida -aplicar la gravitación newtoniana a todo el sistema solar- al abordar un problema particularmente problemático: por qué la órbita de Júpiter parecía encogerse continuamente mientras la de Saturno se expandía. Las interacciones gravitatorias mutuas dentro del sistema solar eran tan complejas que la solución matemática parecía imposible; de hecho, Newton había llegado a la conclusión de que era necesaria la intervención divina periódicamente para mantener el sistema en equilibrio. Laplace anunció la invariabilidad de los movimientos medios planetarios (velocidad angular media). Este descubrimiento de 1773, el primer y más importante paso para establecer la estabilidad del sistema solar, fue el avance más importante en la astronomía física desde Newton. Le valió ser miembro asociado de la Academia Francesa de Ciencias ese mismo año.
Aplicando métodos cuantitativos a una comparación de sistemas vivos y no vivos, Laplace y el químico Antoine-Laurent Lavoisier en 1780, con la ayuda de un calorímetro de hielo que habían inventado, demostraron que la respiración era una forma de combustión. Volviendo a sus investigaciones astronómicas con un examen de todo el tema de las perturbaciones planetarias -efectos gravitatorios mutuos-, Laplace demostró en 1786 que las excentricidades e inclinaciones de las órbitas planetarias entre sí siempre serán pequeñas, constantes y se autocorregirán. Los efectos de las perturbaciones eran, por tanto, conservadores y periódicos, no acumulativos y perturbadores.
Durante 1784-85 Laplace trabajó en el tema de la atracción entre esferoides; en este trabajo se puede reconocer por primera vez la función potencial de la física posterior. Laplace exploró el problema de la atracción de cualquier esferoide sobre una partícula situada fuera o sobre su superficie. Mediante su descubrimiento de que la fuerza de atracción de una masa sobre una partícula, independientemente de su dirección, puede obtenerse directamente diferenciando una única función, Laplace sentó las bases matemáticas para el estudio científico del calor, el magnetismo y la electricidad.
Laplace eliminó la última anomalía aparente de la descripción teórica del sistema solar en 1787 con el anuncio de que la aceleración lunar depende de la excentricidad de la órbita terrestre. Aunque el movimiento medio de la Luna alrededor de la Tierra depende principalmente de la atracción gravitatoria entre ambas, se ve ligeramente disminuido por la atracción del Sol sobre la Luna. Esta acción solar depende, sin embargo, de los cambios en la excentricidad de la órbita terrestre resultantes de las perturbaciones de los demás planetas. En consecuencia, el movimiento medio de la Luna se acelera mientras la órbita de la Tierra tiende a hacerse más circular; pero, cuando ocurre lo contrario, este movimiento se retrasa. Por lo tanto, la desigualdad no es verdaderamente acumulativa, concluyó Laplace, sino que tiene un período de millones de años. La última amenaza de inestabilidad desapareció así de la descripción teórica del sistema solar.
En 1796 Laplace publicó Exposition du système du monde (El sistema del mundo), un tratamiento semipopular de su trabajo en mecánica celeste y un modelo de prosa francesa. El libro incluye su «hipótesis nebular» -que atribuye el origen del sistema solar al enfriamiento y la contracción de una nebulosa gaseosa-, que influyó mucho en el pensamiento futuro sobre el origen planetario. Su Traité de mécanique céleste (Mecánica Celeste), que apareció en cinco volúmenes entre 1798 y 1827, resumió los resultados obtenidos por su desarrollo matemático y la aplicación de la ley de la gravitación. Ofreció una interpretación mecánica completa del sistema solar, ideando métodos para calcular los movimientos de los planetas y sus satélites y sus perturbaciones, incluyendo la resolución de los problemas de mareas. En 1814 Laplace publicó una obra popular para el lector general, Essai philosophique sur les probabilités (Ensayo filosófico sobre la probabilidad). Esta obra era la introducción a la segunda edición de su completa e importante Théorie analytique des probabilités (Teoría analítica de las probabilidades), publicada por primera vez en 1812, en la que describía muchas de las herramientas que había inventado para predecir matemáticamente las probabilidades de que se produjeran determinados acontecimientos en la naturaleza. Aplicó su teoría no sólo a los problemas ordinarios del azar, sino también a la investigación de las causas de los fenómenos, a las estadísticas vitales y a los acontecimientos futuros, al tiempo que destacaba su importancia para la física y la astronomía. El libro destaca también por incluir un caso especial de lo que se conoció como el teorema del límite central. Laplace demostró que la distribución de los errores en grandes muestras de datos procedentes de observaciones astronómicas puede aproximarse mediante una distribución gaussiana o normal.
Probablemente porque no tenía opiniones políticas fuertes y no era miembro de la aristocracia, se libró de ser encarcelado y ejecutado durante la Revolución Francesa. Laplace fue presidente de la Junta de Longitud, colaboró en la organización del sistema métrico, ayudó a fundar la Sociedad científica de Arcueil y fue creado marqués. Fue ministro del Interior durante seis semanas bajo el mandato de Napoleón, quien recordó que Laplace «llevó el espíritu del infinitesimal a la administración»
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