Pierre-Simon, marchiz de Laplace, (n. 23 martie 1749, Beaumount-en-Auge, Normandia, Franța – d. 5 martie 1827, Paris), matematician, astronom și fizician francez, cunoscut mai ales pentru cercetările sale privind stabilitatea sistemului solar.
Laplace a reușit să explice toate abaterile observate ale planetelor de la orbitele lor teoretice prin aplicarea teoriei gravitaționale a lui Sir Isaac Newton la sistemul solar și a dezvoltat o viziune conceptuală a schimbărilor evolutive în structura sistemului solar. De asemenea, a demonstrat utilitatea probabilității pentru interpretarea datelor științifice.
Laplace a fost fiul unui țăran. Se cunosc puține lucruri despre primii săi ani de viață, cu excepția faptului că și-a demonstrat rapid abilitățile matematice la academia militară de la Beaumont. În 1766, Laplace a intrat la Universitatea din Caen, dar a plecat la Paris în anul următor, aparent fără a lua o diplomă. A sosit cu o scrisoare de recomandare către matematicianul Jean d’Alembert, care l-a ajutat să obțină o catedră la École Militaire, unde a predat din 1769 până în 1776.
În 1773 și-a început lucrarea majoră a vieții sale – aplicarea gravitației newtoniene la întregul sistem solar – abordând o problemă deosebit de problematică: de ce orbita lui Jupiter părea să se micșoreze continuu în timp ce cea a lui Saturn se extindea continuu. Interacțiunile gravitaționale reciproce din cadrul sistemului solar erau atât de complexe încât soluția matematică părea imposibilă; într-adevăr, Newton a ajuns la concluzia că era necesară intervenția divină periodică pentru a menține sistemul în echilibru. Laplace a anunțat invariabilitatea mișcărilor medii planetare (viteza unghiulară medie). Această descoperire din 1773, primul și cel mai important pas în stabilirea stabilității sistemului solar, a reprezentat cel mai important progres în astronomia fizică de la Newton încoace. Ea i-a adus titlul de membru asociat al Academiei Franceze de Științe în același an.
Aplicând metode cantitative la o comparație între sistemele vii și cele non-viitoare, Laplace și chimistul Antoine-Laurent Lavoisier au demonstrat în 1780, cu ajutorul unui calorimetru de gheață pe care îl inventaseră, că respirația este o formă de combustie. Revenind la investigațiile sale astronomice cu o examinare a întregului subiect al perturbațiilor planetare – efectele gravitaționale reciproce – Laplace a demonstrat în 1786 că excentricitățile și înclinațiile orbitelor planetare una față de cealaltă vor rămâne întotdeauna mici, constante și se vor corecta singure. Efectele perturbațiilor erau, prin urmare, conservatoare și periodice, nu cumulative și perturbatoare.
În perioada 1784-85 Laplace a lucrat la subiectul atracției dintre sferoizi; în această lucrare poate fi recunoscută pentru prima dată funcția potențială a fizicii ulterioare. Laplace a explorat problema atracției exercitate de orice sferoid asupra unei particule situate în afara sau pe suprafața sa. Prin descoperirea sa că forța de atracție a unei mase asupra unei particule, indiferent de direcție, poate fi obținută direct prin diferențierea unei singure funcții, Laplace a pus bazele matematice pentru studiul științific al căldurii, magnetismului și electricității.
Laplace a eliminat ultima anomalie aparentă din descrierea teoretică a sistemului solar în 1787, prin anunțul că accelerația lunară depinde de excentricitatea orbitei Pământului. Deși mișcarea medie a Lunii în jurul Pământului depinde în principal de atracția gravitațională dintre ele, aceasta este ușor diminuată de atracția exercitată de Soare asupra Lunii. Această acțiune solară depinde, totuși, de modificările excentricității orbitei Pământului care rezultă din perturbațiile provocate de celelalte planete. Ca urmare, mișcarea medie a Lunii este accelerată atâta timp cât orbita Pământului tinde să devină mai circulară; dar, atunci când se întâmplă contrariul, această mișcare este întârziată. Inegalitatea nu este, prin urmare, cu adevărat cumulativă, a concluzionat Laplace, ci are o perioadă care se întinde pe milioane de ani. Ultima amenințare de instabilitate a dispărut astfel din descrierea teoretică a sistemului solar.
În 1796 Laplace a publicat Exposition du système du monde (Sistemul lumii), o tratare semipopulară a lucrărilor sale de mecanică cerească și un model de proză franceză. Cartea includea „ipoteza sa nebulară” – care atribuie originea sistemului solar răcirii și contractării unei nebuloase gazoase – care a influențat puternic gândirea viitoare asupra originii planetare. Traité de mécanique céleste (Tratat de mecanică cerească), apărut în cinci volume între 1798 și 1827, a sintetizat rezultatele obținute prin dezvoltarea și aplicarea matematică a legii gravitației. El a oferit o interpretare mecanică completă a sistemului solar, elaborând metode de calcul al mișcărilor planetelor și sateliților lor și al perturbațiilor acestora, inclusiv rezolvarea problemelor legate de maree. Cartea a făcut din el o celebritate.
În 1814 Laplace a publicat o lucrare populară pentru cititorii de rând, Essai philosophique sur les probabilités (Eseu filosofic asupra probabilităților). Această lucrare a fost introducerea la cea de-a doua ediție a cuprinzătoarei și importantei sale Théorie analytique des probabilités (Teoria analitică a probabilităților), publicată pentru prima dată în 1812, în care a descris multe dintre instrumentele pe care le-a inventat pentru a prezice matematic probabilitățile ca anumite evenimente să aibă loc în natură. Și-a aplicat teoria nu numai la problemele obișnuite ale hazardului, ci și la investigarea cauzelor fenomenelor, a statisticilor vitale și a evenimentelor viitoare, subliniind totodată importanța acesteia pentru fizică și astronomie. Cartea se remarcă, de asemenea, prin includerea unui caz special al ceea ce a devenit cunoscut sub numele de teorema limitei centrale. Laplace a demonstrat că distribuția erorilor în eșantioane mari de date provenite din observații astronomice poate fi aproximată printr-o distribuție gaussiană sau normală.
Probabil pentru că nu a avut opinii politice puternice și nu a fost membru al aristocrației, a scăpat de închisoare și execuție în timpul Revoluției franceze. Laplace a fost președinte al Consiliului de longitudine, a contribuit la organizarea sistemului metric, a ajutat la fondarea Societății științifice din Arcueil și a fost creat marchiz. A servit timp de șase săptămâni ca ministru de interne în timpul lui Napoleon, care și-a amintit în mod faimos că Laplace „a dus spiritul infinitezimalului în administrație.”
.