Триумф небесной механики и детерминизм лапласа. Краткая биография П.С

Детерминизм - общенаучное понятие и философское учение о причинности, закономерности, генетической связи, взаимодействии и обусловленности всех явлений и процессов, происходящих в мире. Процессуальная сторона Д. выражается понятием "детерминация". Термин Д. происходит от лат. determino (определяю). Антиподом этого понятия считают индетерминизм. К числу всеобщих категорий Д. относятся причина и следствие, отношение, связь, взаимодействие, необходимость, случайность, условие, обусловленность, возможность, действительность, невозможность, вероятность, закон, детерминация, причинение, функция, связь состояний, корреляция, предвидение и др. Д. в философии так же древен как и она сама. Можно выделить:

1) философский;
2) естественнонаучный, а в его рамках отдельно научную телеономию и телеологию;
3) технический и технологический, опирающийся на предыдущий в сфере технических приложений;
4) социальный, который опирается на телеологию и действует в человеческом обществе.

Заметим, что в мировой литературе сложилось две точки зрения на сущность детерминихма вообще. Одна из них, возникшая в отечественной философской литературе, в нач. 70-х гг. XX в., сформулирована кратко в приведенном в самом начале определении. Вторая отождествляет Д. с причинностью, точнее, с жесткой однозначной (лапласовской) причинностью, но она преобладает в зарубежной научной и философской литературе, частично - в отечественной естественнонаучной литературе. В этом смысле в физике, например в работах Гейзенберга и др., в связи с оформлением основных идей квантовой механики, произошел отказ именно от этого вида причинности, который и был обозначен как "индетерминизм". Согласно первой точки зрения, которой мы здесь придерживаемся и которую недавно прояснил еще раз Л.Б.Баженов, Д. не сводится к причинности, он шире, многообразнее, что хорошо видно из определения. В рамках Д. признается, что центральной, главной стороной детерминации является причинность. Анализ детерминации и причинения чрезвычайно важен для темпорологии, потому что здесь именно решается суть временной последовательности событий и ее отображения в мышлении (см. у И.Канта). Но "после этого", не значит "по причине этого". Д. можно определить как учение о характере и многообразии видов и типов обуславливания в его номологическом аспекте. Последнее означает, что Д. является наиболее важным научным инструментом объяснения и предвидения будущего, представления о механизмах появления новых свойств, характеристик и т.д. любых объектов в их развитии.

Термин "детерминация" происходит от латинского determine (определяю) и может быть расшифрован как обязательная определяемость всех вещей и явлений в мире другими вещами и явлениями. Зачастую вместо предиката "определяемость" в эту формулировку подставляют предикат "обусловленность", что придает самой формулировке двусмысленность, ибо создается впечатление, что детерминирующие факторы таким образом сводятся только к условиям, хотя последние при всей своей значимости являются лишь одним из этих факторов.

Виды детерминации можно также классифицировать по их объектам, предметам, всеобщности и специфике, их универсальности и субординации, стихийности и регулярности, и др. Если учесть универсальные формально-математические способы описания Д., то наиболее общей формой должна быть корреляция, за ней будет следовать функциональность, вероятностная причинность, а затем причинение в его генетическом аспекте, необратимости, повторяемости, линейной (цепной) и ветвлящейся формах, и т.д. Если учесть субстрат, то можно выделить, неорганический Д. и его законы, а также органический Д., включающий, как особое, социальный Д. Здесь действует субстратная всеобщность их основы и субординация. Если учесть универсальность законов детерминизма, то можно выделить:

1) объективные, главенствующие, определяющие и всеобщие свойства и законы - D ,

2) их алгоритмичность для таких объектов, каковы биологические системы с их программами наследственности, изменчивости и поведения, - A (алгоритмизм)

3) их целевой и аксиологический характер в человекодеятельных системах - T (телеология).

Тогда, общая схема включения и подчинения их друг другу может быть представлена кратко как: D .

Однозначный (лапласовский) детерминизм

Эта концепция была и остается фундаментом классический механики и физики. Она была подкреплена их успехами в науке и в границах применения законов науки. Суть ее в том, что силы (то есть некоторые внешние причины и факторы), действующие на материальную систему и ее начальное состояние, жестко, однозначно и линейно определяют ее развитие, историю всех дальнейших событий и состояний. Это сочетается с "принципом дальнодействия", то есть с идеей неограниченно большой скорости передачи взаимодействий в плоском трехмерном и однородном евклидовом "абсолютном" пространстве, в котором время течет независимо от материальных процессов тоже как "абсолютное" время. Случайное - это просто еще не познанное. Все это хорошо иллюстрируется на примере второго закона Ньютона, как закона динамического (а не статистического) типа. Необходимость здесь зависит от внешнего источника, хотя, вообще говоря, принцип инерции Галилея - Ньютона подводит нас к признанию самодвижения материи. Описание движения здесь происходит в рамках принципа относительности Галилея, в котором действует закон сложения скоростей. Груз идеи Аристотеля о всеобщности телеологического подхода в классической механике, а затем и во всей физике в связи с развитием принципов наименьшего действия прослеживается от Эйлера и Мопертюи до Планка, а также работ современных теологов. Но он встретил сопротивление в науке в форме идеи "естественной причины", начиная от работ Лагранжа, вплоть до наших современников.

Опираясь на труды своих предшественников и на основополагающие идеи естествознания И. Ньютона и К. Линнея, французский астроном и математик П. Лаплас в работе "Опыт философии теории вероятностей" (1814) довел идеи механистического детерминизма до логического конца: он исходит из постулата, согласно которому из знания начальных причин можно всегда однозначно вывести следствия.

Интересно отметить, что уже к началу того же самого XIX века под влиянием развития теории вероятностей (которой занимался П. Лаплас), социальной статистики и т.д. возник целый ряд вопросов, не разрешимых с позиций лапласовского детерминизма:

1. Как совместить его концепцию с эмпирическими наблюдениями, выявляющими отклонения от необходимости, отсутствие "чистого" проявления закона во всех его конкретных воплощениях?

2. Как совместить механизм лапласовского детерминизма с теорией вероятностей, оперирующей понятием "случайность"?

В трудах Лапласа здесь противоречия не было, ибо он истолковывал субъективистско и случайность, отождествляя ее с незнанием причин, и вероятность, относя ее к нашему знанию о процессе (объекте), но не к самому процессу (объекту). В действительности же вероятность, как уже говорилось, определяет степень возможности проявления объективного по своей природе случайного явления.

Своим авторитетом классическая наука обязана, прежде всего, ньютоновской механике, которая обобщила огромный эмпирический материал, накопленный многими поколениями ученых, дала в руки людей мощный инструмент однозначного предсказания будущего в широкой области объектов и явлений природы . Причины перемещения тел в пространстве, закономерности этих перемещений, способы их адекватного описания всегда были в центре внимания человека, так как непосредственно касались наиболее близкой религиозному сознанию области естествознания, а именно - движения небесных тел. Поиск закономерностей этих движений был для человека не столько связан с удовлетворением «научной» любознательности, сколько преследовал глубокую религиозно-философскую цель: познать смысл бытия. Поэтому такое значение во все времена уделялось астрономическим наблюдениям, тщательной фиксации мельчайших подробностей в поведении небесных тел, интерпретации повторяющихся событий.

Одним из величайших достижений на этом поприще стали эмпирические законы И. Кеплера, которые убедительно показали существование «порядка» в движении планет Солнечной системы. Решающий же шаг в понимании причин этого порядка был сделан И. Ньютоном. Созданная им классическая механика в чрезвычайно лаконичной форме обобщила весь предшествующий опыт человечества в изучении движений. Оказалось, что все многообразие перемещений макроскопических тел в пространстве может быть описано всего лишь двумя законами: вторым законом Ньютона (F =ma ) и законом всемирного тяготения (F=Gm 1 m 2 /r 2 ). И не только законы Кеплера, относящиеся к Солнечной системе, оказались следствием законов Ньютона, но и все наблюдаемые человеком в естественных условиях перемещения тел стали доступными аналитическому расчету. Точность, с которой такие расчеты позволяли делать предсказания, удовлетворяли любые запросы. Сильнейшее впечатление на людей произвело обнаружение в 1846 году ранее неизвестной планеты Нептун, положение которой было рассчитано заранее на основании уравнений Ньютона.

К середине XIX века авторитет классической механики возрос настолько, что она стала считаться эталоном научного подхода в естествознании. Широта охвата явлений природы, однозначная определенность (детерминизм) выводов, характерные для механики Ньютона, были настолько убедительны, что сформировалось своеобразное мировоззрение, в соответствии с которым механистический подход следует применять ко всем явлениям природы, включая физиологические и социальные, и что надо только определить начальные условия, чтобы проследить эволюцию природы во всем ее многообразии. Немецкий физик Г.Р.Кирхгоф в докладе о цели естественных наук (1865 г.) провозгласил, что «высшая цель естествознания состоит в сведении любого явления к движению, в свою очередь движение подлежит описанию средствами теоретической механики». Это мировоззрение часто называют «детерминизмом Лапласа», в память о великом французском ученом П. Лапласе, внесшем большой вклад в небесную механику, физику и математику. На основе механики Ньютона была создана первая научная картина мира – универсальная, детерминистическая и объективная.

Пьер-Симон Лаплас изучая уравнения, описывающие движения планет, пришёл к выводу, чтоесли заданы начальные условия (координаты и импульсы всех частиц системы), действующие на систему и в системе силы, то теоретически можно описать движение системы неограниченно, в прошлое и будущее.

До этого, и после открытие первого закона движения Исааком Ньютоном … ещё казалось, что Бог необходим, чтобы пустить в ход весь механизм; планеты, согласно Ньютону, первоначально были приведены в движение рукой Бога. Но когда Бог привёл в движение планеты и установил закон тяготения, всё пошло само собой, без дальнейшей необходимости в божественном вмешательстве. Когда же Лаплас предположил, что те же самые силы, которые действуют сейчас, возможно, явились причиной возникновения планет, которые выделились под действием этих сил из Солнца, роль Бога в развитии природы уменьшилась ещё больше. Он мог оставаться творцом, но даже это было сомнительно, поскольку не было ясно, имел ли мир начало во времени. Хотя большинство учёных являли собой пример набожности, однако воззрение, которое складывалось под влиянием их научной деятельности, представляло собой угрозу для религии, и совершенно естественно, что теологи были встревожены.

Бертран Рассел, История западной философии и ее связи с политическими и социальными условиями от Античности до наших дней, М., Академический Проект, 2006 г., с. 649-650.

Сам учёный выразил это так:

Мы должны рассматривать современное состояние вселенной, как результат её предшествовавшего состояния и причину последующего. Разум, который для какого-то данного момента знал бы все силы, действующие в природе, и относительное расположение её составных частей, если бы он, кроме того, был достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, обнял бы в единой формуле движения самых огромных тел во Вселенной и самого лёгкого атома; для него не было бы ничего неясного, и будущее, как и прошлое, было бы у него перед глазами... Кривая, описываемая молекулой воздуха или пара, управляется столь же строго и определённо, как и планетные орбиты: между ними лишь та разница, что налагается нашим неведением.

Методы эмпирического и теоретического познания схематично представлены на рис.4.

Рис.4. Методы эмпирического и теоретического познания

Наблюдение - целенаправленное, организованное восприятие предметов и явлений. Научные наблюдения проводятся для сбора фактов, укрепляющих или опровергающих ту или иную гипотезу и являющихся основой для определенных теоретических обобщений.

Эксперимент - способ исследования, отличающийся от наблюдения активным характером. Это наблюдение в специальных контролируемых условиях.

Измерение - это материальный процесс сравнения какой-либо величины с эталоном, единицей измерения. Число, выражающее отношение измеряемой величины к эталону, называется числовым значением этой величины.

4. Механика ньютона. Детерминизм лапласа

Классическая механика Ньютона сыграла и играет до сих пор огромную роль в развитии естествознания. Она объясняет множество физических явлений и процессов в земных и внеземных условиях, составляет основу многих технических достижений. На ее фундаменте формировались естественнонаучные методы исследований в различных отраслях естествознания.

В 1667 г. Ньютон сформулировал три закона динамики - фундаментальные законы классической механики.

Первый закон Ньютона: всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние.

Для количественной формулировки второго закона динамики вводятся понятия ускорения а, массы тела т и силыF.Ускорение характеризует быстроту изменения скорости движения тела.Масса - одна из основных характеристик материальных объектов, определяющая их инерционные(инертная масса) и гравитационные(тяжелая, илигравитационная, масса) свойства.Сила - это векторная величина, мера механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.

Второй закон Ньютона: ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом), пропорционально вызывающей его силе и обратно пропорционально массе материальной точки (тела):
.

Второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчета. Первый закон Ньютона можно получить из второго. Действительно, в случае равенства нулю равнодействующих сил (при отсутствии воздействия на тело со стороны других тел) ускорение также равно нулю. Однако первый закон Ньютона рассматривается как самостоятельный закон, а не как следствие второго закона, поскольку именно он утверждает существование инерциальных систем отсчета.

Взаимодействие между материальными точками (телами) определяется третьим законом Ньютона: всякое действие материальных точек (тел) друг на друга носит характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки:
.

Здесь F 12 - сила, действующая на первую материальную точку со стороны второй;F 21 - сила, действующая на вторую материальную точку со стороны первой. Эти силы приложены к разным материальным точкам (телам), всегда действуют парами и являются силами одной природы. Третий закон Ньютона позволяет осуществить переход от динамики отдельной материальной точки к динамике системы материальных точек, характеризующихся парным взаимодействием.

Четвертый закон , сформулированный Ньютоном – это закон всемирного тяготения.

Логическая цепочка этого открытия может быть выстроена следующим образом. Размышляя о движении Луны, Ньютон сделал вывод, что она на орбите удерживается той же силой, под действием которой камень падает на землю, т.е. силой тяготения: «Луна тяготеет к Земле и силою тяготения постоянно отклоняется от прямолинейного движения и удерживается на своей орбите». Используя формулу своего современника Гюйгенса для центростремительного ускорения и астрономические данные, он нашел, что центростремительное ускорение Луны в 3600 раз меньше ускорения падения камня на Землю. Поскольку расстояние от центра Земли до центра Луны в 60 раз больше радиуса Земли, то можно предположить, что сила тяготения убывает пропорционально квадрату расстояния. Затем, на основе законов Кеплера, описывающих движение планет, Ньютон распространяет этот вывод на все планеты. («Силы, которыми главные планеты отклоняются от прямолинейного движения и удерживаются на своих орбитах, направлены к Солнцу и обратно пропорциональны квадратам расстояний до центра его »).

Наконец, высказав положение о всеобщем характере сил тяготения и одинаковой их природе на всех планетах, показав, что «вес тела на всякой планете пропорционален массе этой планеты», установив экспериментально пропорциональность массы тела и его веса (силы тяжести), Ньютон делает вывод, что сила тяготения между телами пропорциональна массе этих тел. Так был установлен знаменитый закон всемирного тяготения, который записывается в виде:

,

где γ - гравитационная постоянная, впервые определенная экспериментально в 1798 г. Г. Кавендишем. По современным данным γ = 6,67*10 -11 Н×м 2 /кг 2 .

Важно отметить, что в законе всемирного тяготения масса выступает в качестве меры гравитации , т.е. определяет силу тяготения между материальными телами.

Законы Ньютона позволяют решить многие задачи механики - от простых до сложных. Спектр таких задач значительно расширился после разработки Ньютоном и его последователями нового для того времени математического аппарата - дифференциального и интегрального исчисления, широко применяемого в настоящее время для решения различных задач естествознания.

Классическая механика и лапласовский детерминизм. Причинное объяснение многих физических явлений в концеXVIII- началеXIXв. привело к абсолютизации классической механики. Возникло философское учение -механистический детерминизм, - основанное П. Лапласом, французским математиком, физиком и философом.Лапласовский детерминизм выражает идеюабсолютного детерминизма - уверенность в том, что все происходящее имеет причину в человеческом понятии и есть познанная и еще непознанная разумом необходимость. Суть его можно понять из высказывания Лапласа: «Современные события имеют с событиями предшествующими связь, основанную на очевидном принципе, что никакой предмет не может начать быть без причины, которая его произвела... Воля, сколь угодно свободная, не может без определенного мотива породить действия, даже такие, которые считаются нейтральными... Мы должны рассматривать современное состояние Вселенной как результат ее предшествующего состояния и причину последующего. Разум, который для какого-нибудь данного момента знал бы все силы, действующие в природе, и относительное расположение ее составных частей, если бы он, кроме того, был достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, обнял бы в единой формуле движения самых огромных тел во Вселенной и самого легкого атома; для него не было бы ничего неясного, и будущее, как и прошлое, было бы у него перед глазами... Кривая, описываемая молекулой воздуха или пара, управляется столь же строго и определенно, как и планетные орбиты: между ними лишь та разница, что налагается нашим неведением». С этими словами перекликается убеждение А. Пуанкаре: «Наука детерминистична, она является таковойapriori[изначально], она постулирует детерминизм, так как она без него не могла бы существовать. Она является таковой и аposteriori[из опыта]: если она постулировала его с самого начала как необходимое условие своего существования, то она затем строго доказывает его своим существованием, и каждая из ее побед является победой детерминизма».

Дальнейшее развитие физики показало, что для некоторых природных процессов трудно определить причину. Например, радиоактивный распад происходит случайно. Подобные процессы объективно случайны, а не потому, что мы не можем указать их причину из-за недостатка наших знаний. И наука при этом не перестала развиваться, а обогатилась новыми законами, принципами и концепциями, что свидетельствует об ограниченности классического принципа - лапласовского детерминизма. Абсолютно точное описание всего прошедшего и предсказание будущего для колоссального разнообразия материальных объектов, явлений и процессов - задача сложная и лишенная объективной необходимости. Даже для самого простейшего объекта - материальной точки - из-за конечной точности измерительных приборов абсолютно точное предсказание также нереально.

МГТУ им. Баумана

Доклад по философии:

Студента группы XX-XX Рулина

Преподаватель: Седов Анатолий Борисович

Москва 2003

I. Введение………………………………………………..3

II. Лаплас и его терория полного детерминизма……3

1. Краткая биография П.С. Лапласа………………..3

2. Физическая основа идей лапласовского

детерминизма………………………………………….6

3. Астрономическая основа идей

лапласовского детерминизма……………………….7

4. Философская основа идей лапласовского

детерминизма…………………………………………. 8

детерминизма…………………………………………..9

6. Следствия из теории полного детерминизма

Лапласа…………………………………………………10

7. Критика теории полного детерминизма

Лапласа…………………………………………………12

III. Заключение………………………………………….14

IV. Литература………………………………………….16

Введение

Лаплас был физиком и практически не занимался философией и тем не менее его вклад в философию очень существенен, может быть даже более существенен, чем некоторых философов и вот почему. В философии существует такая категория вопросов, которые, будучи один раз поставленными, в дальнейшем, не смотря на то, что на них не был дан ясный и окончательный ответ, который притом бы признавался всеми философскими течениями, служат краеугольными камнями всего последующего развития философской мысли. Таким вопросом был, например, вопрос о том, что первично: материя или дух. Таким же важным вопросом философии является и такой вопрос, который поставил французский физик Пьер Симон Лаплас, о том, всё ли в мире предопределенно предыдущим состоянием мира, либо же причина может вызвать несколько следствий. Как и предполагается философской традицией сам Лаплас в своей книге «Изложение системы мира» не задавал никаких вопросов, а сказал уже готовый ответ о том, что да, всё в мире предопределенно, однако как часто и случается в философии предложенная Лапласом картина мира не убедила всех и тем самым его ответ породил дискуссию вокруг того вопроса, которая продолжается и по сей день.

Несмотря на мнение некоторых философов от том, что квантовая механика разрешила данный вопрос в пользу вероятностного подхода, тем не менее, теория Лапласа о полной предопределенности или как её иначе называют теория лапласовского детерминизма обсуждаема и сегодня. Достаточно ввести в поисковую машину интернета слова «детерминизм Лапласа», чтобы убедится в этом. Ещё одним примечательным фактом я столкнулся во время поисков первоисточника, то есть той части трудов Лапласа, где он затрагивал данную проблему. Однако везде попадались лишь цитаты его высказываний размером в полстраницы. Когда же источник был найден, оказалось что у самого Лапласа на эту тему написано немногим больше. Однако, тем не менее на одной странице он смог раскрыть всю суть проблемы лучше, чем это сделали бы философы в своих многостраничных трактатах. Хотя если быть справедливым философы часто бывают многословные из за того что им необходимо показать, что свои измышления они взяли не из воздуха, а из строгих логических выводов из постулатов которые базируются на работах предыдущих философов или, в крайнем случае, сами по себе являются достаточно очевидными и никем не оспариваются. Но что непростительно философу, что простительно физику, поэтому в данной работе, прежде чем рассмотреть суть и анализ теории Лапласа мы постараемся рассмотреть те исходные посылки, которыми руководствовался Лаплас для вывода своей теории.

Краткая биография П.С. Лапласа

Понимание того, как Лаплас пришёл к своим выводам невозможно без знания его жизненного пути и обстановки, в которой формировались его взгляды.

Родился Пьер Симон Лаплас 23 марта 1749 г. в семье небогатого фермера в местечке Бомон-ан-Ож в Нижней Нормандии.О детстве и юности Лапласа известно мало. Помещик, у которого его отец арендовал землю, покровительствовал смышлёному мальчику и дал ему возможность учиться в колледже монахов-бенедиктинцев в Бомон-ан-Ож, получив светское образование.Лаплас проявил блестящие способности к языкам, математике, литературе, богословию. Ещё учась в колледже, он получил место преподавателя в военной школе Бомона, где преподавал элементарную математику.

Окончив колледж, Лаплас поступил в университет в городе Кан и готовился там к карьере священника. Лаплас самостоятельно изучал труды Исаака Ньютона и математические работы Леонарда Эйлера, Алексиса Клеро, Жозефа Луи Лагранжа и Жана Лерона Д"Аламбера. Уже тогда Лапласа увлекала, с одной стороны строгая и определённая физика Ньютона, а с другой стороны теория вероятностей, изучающая все проблемы вроде бы с противоположной позиции позиции неопределённости. Поэтому не случайно первая научная работа Лапласа была связана с математической теорией азартных игр. Для нахождения средних значений случайных величин он предложил “метод наименьших квадратов” (ищется величина, сумма квадратов отклонений от которой минимальна). Метод этот стал одним из важнейших инструментов теоретического естествознания.

Лаплас стал убеждённым последователем Ньютона и поставил перед собой задачу объяснить движение планет, их спутников, комет, океанские приливы на Земле и сложное движение Луны, пользуясь только принципом тяготения Ньютона. Своё убеждение он хотел подтвердить конкретными расчётами. Лаплас отказался от карьеры священника и решил посвятить свою жизнь теоретической астрономии. Осенью 1770 г. Лаплас переехал в Париж. Благодаря поддержке известного ученого Д.Аламбера, Лаплас стал профессором математики в Королевской военной школе в Париже. В 1773 году Лаплас был избран в Парижскую академию наук как адъюнкт-механик. В том же году была опубликована его фундаментальная работа “О принципе всемирного тяготения и о вековых неравенствах планет, которые от него зависят”.Лаплас, усовершенствовав теорию Лагранжа, показал, что неравенства планет должны быть периодическими. Последующие работы Лагранжа и самого Лапласа подтвердили их расчёты. Периоды всех планет почти соизмеримы с периодом обращения Юпитера, поэтому их движения сложны и только в первом приближении могут быть описаны законами Кеплера. Лаплас же обнаружил, что сложное движение планет и комет вызвано именно близостью Солнечной системы к гармоничному состоянию.

В работах 17781785 гг. Лаплас продолжал совершенствовать теорию возмущений. Её он использовал для анализа движения комет. В 1789 г. Лаплас построил теорию движения спутников Юпитера. Она очень хорошо согласовалась с наблюдениями, и её использовали для предсказания движения этих спутников.

В 1796 году Пьер Симон написал замечательную книгу “Изложение системы мира”. В ней он собрал все основные астрономические знания XVIII столетия, не используя ни одной формулы. В ней Лаплас кроме своего теории детерминизма, о которой речь пойдёт ниже, представил также свою гипотезу происхождения Солнечной системы, которая вскоре стала знаменитой.

Лаплас предположил, что Солнечная система рождена из горячей газовой туманности, окружавшей молодое Солнце. Постепенно туманность остыла и под действием тяготения начала сжиматься. С уменьшением её размеров она вращалась всё быстрее. Из-за быстрого вращения центробежные силы стали сравнимыми с силой тяготения, и туманность сплющилась, превратилась в околосолнечный диск, который начал разбиваться на кольца. Чем ближе к Солнцу было кольцо, тем быстрее оно вращалось. Вещество каждого кольца постепенно остыло. Так как вещество в кольце не было распределено однородно, отдельные его сгустки благодаря тяготению начали сжиматься и собираться вместе. В конце концов кольцо из сгустков превратилось в протопланету. Каждая протопланета вращалась вокруг оси, и в результате этого могли образоваться её спутники.

Гипотеза Лапласа просуществовала более ста лет. Физические эффекты “остывания” и “гравитационного сжатия”, которыми пользовался Лаплас, являются главными и в современных моделях образования Солнечной системы. В своей книге Лаплас, обсуждая свойства тяготения, приходит к выводу о том, что во Вселенной, возможно, есть настолько массивные тела, что свет не может их покинуть. Такие тела сейчас называют чёрными дырами.

В 1790 г. была учреждена Палата мер и весов. Президентом стал Лаплас. Здесь под его руководством создана современная метрическая система всех физических величин.В августе 1795 г. был учреждён Институт Франции, заменивший Академию. Лагранж избран председателем, а Лаплас вице-председателем физико-математической секции института. Лаплас начал работу над большим научным трактатом о движении тел в Солнечной системе. Он назвал его “Трактатом о небесной