Pozor! Používáte zastaralý prohlížeč, stránka se nemusí zobrazovat správně. Aktualizujte jej a zlepšete tak svůj uživatelský zážitek.

Matfyz.cz

Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů XI: Francie, Laplace a Poisson

Foto č. 4: Ulička pojmenovaná dle Pierre-Simona Laplace, hřbitov Père Lachaise, Paříž, Francie.

V jedenáctém dílu zahraničního zastavení u hrobů významných matematiků, fyziků a astronomů se zastavíme již po třetí na největším a nejslavnějším z pařížských hřbitovů (foto č. 1 a 2) na Cimetière du Père-Lachaise. Je pravděpodobně nejslavnějším hřbitovem světa a jedním z deseti turisticky nejnavštěvova­nějších míst Paříže – zejména díky mnoha „celebritám“, které zde leží, jak jsme již psali dříve. Jejich počet ostatně dokládá, o jak významné pohřebiště se jedná, a dále svědčí o tom, jak významná byla francouzská matematika, fyzika a astronomie.

Nyní se podíváme na další pro vědu nesmrtelné osobnosti. Aby mohl tento článek z Père-Lachaise spatřit světlo světa, bylo nutné opět strávit krásný červnový den několikahodinovým detektivním pátráním. Závěr je však jednoduchý: hroby Laplaceho a jeho žáka Poissona na hřbitově už vůbec nejsou.

Geniální vědec a kontroverzní politik zároveň

Pierre-Simon (Marquis de) Laplace (* 23. 3. 1749, Beaumont-en-Auge, Francie; † 5. 3. 1827, Paříž, Francie), matematik, fyzik, astronom a také politik je velmi zajímavou osobou. Dnešním jazykem bychom ho mohli nazvat i mírně kontroverzním. Už jeho studium u Jeana Baptisty Le Rond d'Alemberta je opředeno několika mýty. Jak uvádí literatura, členem Francouzské akademie věd se Laplace de facto stal v roce 1773, tedy v pouhých 24 letech. Pracoval zde jako sekretář. O dva roky později se stal členem řádným, o několik let později pak i členem Royal Society.

Pokud přehlédneme jeho politické činy a chování, lze Laplace právem považovat za jednoho z největších vědců světa, neboť po sobě zanechal dílo monumentální nejen svým rozsahem, ale hlavně obsahem. Jen stručně se pokusíme shrnout základní pilíře jeho práce: nebeská mechanika, matematická analýza, teorie pravděpodobnosti, teorie potenciálu, kapilární jevy, teorie vlnění. Je po něm pojmenována tzv. Laplaceova transformace, Laplaceův démon, Laplaceův operátor (v parciální diferenciální rovnici pro potenciál silového pole). Laplace je autorem jedné z prvních „funkčních“ teorií o vzniku Sluneční soustavy z rotující mlhoviny (Kantova-Laplaceova teorie). S trochou nadsázky ho můžeme považovat za objevitele černých děr – zabýval se výpočty únikové rychlostí a odvodil vztah, že při stejné hmotnosti a zmenšující se velikosti se úniková rychlost zvětšuje. Při dosazení rychlosti světla (respektive tehdy známé hodnoty) došel k poloměru objektu o hmotnosti Země zhruba 0,8 mm.

V revoluční době, která tehdy ve Francii panovala, se brzy ukázalo, že ani vědecká komunita nebude moci zůstat stranou politického vývoje. Laplace byl jmenován do komise na zpracování nového Statutu Akademie, který byl však po zpracování zamítnut jako málo pokrokový. V květnu 1790 se stal členem Bureau des Longitudes (Komise pro váhy a míry), zanedlouho byl však společně s nejvýraznějším francouzským chemikem 18. století Antoine-Laurent de Lavoisierem (* 26. 4. 1743, Paříž, Francie; † 8. 5. 1794, Paříž, Francie) vyloučen z důvodů „nedostatečného republikánského přesvědčení a malé nenávisti vůči království“. Ostatně se svým přítelem v roce 1780 vynalezl kalorimetr. Vzhledem k tomu, že byly politické nepokoje v Paříži velmi silné, rozhodl se Laplace město opustit a přestěhoval se do městečka Melun ve střední části Francie v departementu Seine-et-Marne. Zde nabídl možnost azylu svému známému, vědci, astronomu a členu Akademie Jeanu-Sylvainu Baillymu (* 15. 9. 1736, Paříž, Francie; † 12. 11. 1793, Paříž, Francie). Ten se do Melunu přesunul z Nantes, kde se ukrýval před veřejností. Bailly byl sice znám díky svému výpočtu oběžné dráhy Halleyovy komety, ale v revoluční době se spíše „proslavil“ jako politik. Po pádu Bastilly se totiž stal prvním pařížským starostou. 17. července 1791, když dav shromážděný na Champs-de-Mars (dnes veřejný park pod Eiffelovou věží), tzv. Martově poli (foto č. 3), podepisoval petici proti navrácení práv králi, dal starosta Bailly příkaz rozehnat jej střelbou, nebo mu to alespoň tak dějiny připisují. Usmrceno bylo zhruba 50 osob a několik stovek bylo zraněno. Tento incident, který rapidně zhoršil vztahy mezi revolucionáři a monarchisty, se dodnes nazývá „masakr na Martově poli“. Po silném veřejném tlaku, zejména ze strany Maximiliena de Robespierrea (* 6. 5. 1758, Arras, Francie; † 28. 7. 1794, Paříž, Francie) byl Bailly obviněn z royalistického myšlení a raději 18. listopadu 1791 podal demisi (resp. byl již 16. listopadu 1791 nahrazen nově zvoleným starostou, jímž se stal radikál Jérôme Pétion de Villeneuve) a odstěhoval se do Nantes. V době Baillyho přesunu byl však již Melun obsazen revolucionáři (Laplace ale Baillyho předem varoval). Zde byl Bailly rozpoznán jedním z účastníků červencového masakru, následně byl uvězněn a převezen do Paříže, kde měl svědčit proti francouzské královně Marii Antoinettě, dceři královny Marie Terezie a manželce krále Ludvíka XVI., což neučinil. Byl Robespierrem obviněn za přítele krále a utlačovatele lidských svobod a následně 11. listopadu 1793 rozhodnutím revolučního tribunálu symbolicky na Martově poli o den později popraven. Dne 20. dubna 1794 byl popraven další Laplaceův blízký přítel Bouchard de Saron, 8. května 1794 byl popraven i jeho další přítel Lavoisier. Podobný osud ostatně později potkal nejen řadu vědců, ale i ostatních účastníků revoluce ze všech stran táborů. Baillyho hlavní dílo, pětisvazková Histoire de l'astronomie vydaná ještě v předrevoluční době, pak i s Laplaceovým přispěním vyšla v roce 1806 jako dvousvazkový výtah.

Laplaceův pobyt mimo Paříž v revoluční době je dnes okamžikem historických a literárních emocí. Laplace se do Paříže každopádně vrátil až na konci července 1794 po popravě vůdce jakobínů Maximiliena de Robespierra. Důvodem byla nabídka profesorského místa na nově zřízené École Normale. V roce 1795 byl Laplace jmenován prezidentem matematické sekce Francouzského institutu. Členem institutu byl také Napoleon Bonaparte (1769–1821). Laplace viděl v Napoleonovi osobnost schopnou stabilizovat politickou situaci ve Francii. V roce 1799 se dokonce stal díky Napoleonovi na krátkou dobu ministrem vnitra. Z této pozice byl po několika týdnech odvolán, pravděpodobně pro organizační neschopnost. Později to uvedl Napoleon Bonaparte ve svých pamětech, kde je ironicky připsáno, že „tento mistr infinitezimálního počtu v konventu šířil ducha nekonečně malých veličin“. Napoleon mu nicméně záhy po odvolání nabídnul funkci místopředsedy Senátu. Od roku 1799 Laplace začal také vydávat postupně pětisvazkovou knihu Mécanique Céleste (Nebeská mechanika), v níž je ale podstatně více, než by běžný čtenář soudil podle názvu. Lze zde nalézt třeba i základy teorie vlnění a pravděpodobně první ucelenou teorii kapilárních jevů. Dá se říci, že Laplaceova Nebeská mechanika tvoří (myšleno v dobrém slova smyslu) nejvýznamnější doplněk Newtonových Principií. Například výpočet závislosti rychlosti zvuku na stlačitelnosti a hustotě souhlasil s experimentem až v momentě, kdy Laplace nahradil Newtonovu izotermickou stlačitelnost adiabatickou. Možná i proto bývá Laplace někdy nazýván francouzským Newtonem. Třetí díl knihy věnoval „Bonapartovi, dobyvateli Evropy, kterému Francie vděčí za svoji prosperitu, velikost a nejslavnější epochu svých dějin“. Traduje se, že Napoleon celý díl přečetl a položil autorovi žertem otázku, proč nikde nemluví o Bohu. Laplace prý odpověděl: „Je n'avais pas besoin de cette hypothèse-là,“ tedy „Tuto hypotézu jsem nikde nepotřeboval.“ Když o dva roky později Napoleon politickou manipulací v roce 1802 přiměl senát, aby jej zvolil francouzským císařem, na rozdíl od ostatních vědců, jako byl Gaspard Monge či François Arago, zaslal Laplace Napoleonovi osobní gratulaci. V roce 1806 zakoupil honosný dům ve vesničce Arcueil, která je dnes součástí Paříže. Poblíž místa je dnes stanice jednoho z hlavních vlakových spojení (RER B) městské dopravy v Paříži, která nese jméno Laplace.

Zda cítil Laplace vědomě osobní prospěch či zda byl skutečně přesvědčeným stoupencem či jen „pouhým pragmatickým vědcem“ se již asi nikdy nedovíme. Každopádně Pierre-Simon Laplace podporoval Napoleona po celou dobu trvání císařství, za což byl odměněn povýšením do šlechtického stavu (hrabě). Byl však jedním z prvních, kdo Napoleona opustil v době jeho první porážky, a nepodpořil ho ani při jeho návratu v době tzv. stodenního císařství, které skončilo bitvou u Waterloo. Každopádně po návratu krále Ludvíka XVIII. na trůn ho veřejně podpořil a byl za to povýšen na markýze, stal se z něj Pierre-Simon, Marquis de Laplace. Z rozmanitého Laplaceova politického života je vidět, proč je pro vědu tak geniální a přínosný Laplaceův odkaz „trochu“ poskvrněn. Jeho jméno je ale i tak zvěčněno na Eiffelově věži spolu s dalšími jedenasedmdesáti jmény francouzské vědecké historie, neboť tam rozhodně patří.

Dá se říci, že i závěr Laplaceova života byl mírně kontroverzní. U jeho smrtelné postele se sešel Laplaceův syn Charles-Émile Laplace, Laplaceův žák Siméon Denis Poisson, ženevský astronom Jean-Frédéric-Théodore Maurice, další Laplaceův žák a ředitel pařížské hvězdárny Alexis Bouvard, který na základě gravitačních odchylek v dráze oběhu Uranu de facto předpověděl existenci Neptunu, jehož přesné souřadnice pak vypočítal Urbain Le Verrier. Poslední chvíli byl přítomen i Laplaceův lékař, fyziolog a některými zatracovaný průkopník experimentální fyziologie François Magendie (* 6. 10. 1783, Bordeaux, Francie; † 7. 10. 1855, Sannois u Paříže, Francie), známý díky svým kontroverzním pokusům na živých zvířatech. Poslední Laplaceova slova prý byla adresována Poissonovi a zněla zhruba takto: „Jsme hnáni chimérami.“ Co tím myslel se už nikdy nedovíme, byla to jeho věta poslední. Po jeho smrti byl jeho mozek použit pro Magendieho studium. Velikost mozku byla prý „kupodivu podprůměrná“.

Laplace byl pohřben na hřbitově Père Lachaise, v oddělení 25. Jeho hrob zde však nenalezneme, i když řada encyklopedií uvádí, že je zde pohřben. Hrob stál v místech před hrobem č. 365, tedy před hrobem generála Augustina Gabriel d'Aboville, který je vyznačen v současném plánku hřbitova mezi významnými osobnostmi. Památkou na velikána Laplace je tak jen již název uličky na rozhraní 24. a 25. oddělení, v místech, kde hrob stál (foto č. 4). Na přání svého (tehdy již ale mrtvého) bezdětného syna byl Laplace společně se svou ženou v roce 1888 převezen do malého městečka Saint-Julien-de-Mailloc v Normandii, kde byl znovu pohřben. Uprostřed polí byla postavena hrobka, nápadně podobná hrobce geometra Gasparda Monge. Ostatně pokud si zadáte do vyhledávače či map heslo „Tombeau de Laplace“, můžete se na místo podívat z ptačí perspektivy. Části původního náhrobku z Père Lachaise byly prý přesunuty do Laplaceova rodného města, Beaumont-en-Auge, kde se staly součástí jeho pomníku. Tato informace ale není ověřena.

Kdo hledá, najde Poissona?

Druhým zapomenutým velikánem pařížského hřbitova je Laplaceův žák Simeón-Denis Poisson (* 21. 6. 1781, Pithiviers, Francie; † 25. 4. 1840, Sceaux (Paříž), Francie), matematik, fyzik a astronom. Jeho jméno je zvěčněno na Eiffelově věži spolu s dalšími jedenasedmdesáti jmény francouzské vědecké historie. Podle dobové literatury se jeho hrobka (foto č. 5) nacházela v 19. oddělení, na níž kromě nacionálů bylo též „Pair de France. Membre de l´Institut“. Hrob se autorovi článku však během návštěvy nepodařilo najít a myslí si, že je dost pravděpodobné, že hrob na hřbitově už není. Vybízíme tímto vás, naše čtenáře, ke spolupráci. Pokud byste měli o hrobu Poissona nějaké informace, podělte se o ně s námi.

Jako student prestižní École Polytechnique začal brzy spolupracovat s Josephem Louisem Lagrangem a Pierrem-Simonem Laplacem. Dal by se sice považovat za příznivce republiky, do revolučních hnutí se ale, na rozdíl od svého otce a také učitele Laplace, nijak výrazně nezapojil. V roce 1802 nastoupil na École Polytechnique do pozice zastupujícího profesora a v roce 1806 se po odchodu Josepha Fouriera stal profesorem řádným. Členem Francouzského institutu se stal v roce 1812. V roce 1818, kdy se též stal členem londýnské Royal Society, byl členem komise Akademie společně s F. Aragem, J.-B. Biotem a J. L. Gay-Lussacem. Akademie třicetiletému Augustinu-Jeanu Fresnelovi udělila cenu za jeho práci na vlnové teorii světla.

Prý tehdy Poisson, jakožto zastánce částicové povahy světla, hledal způsob, jak Fresnelově práci zasadit „smrtící ránu“. Fresnel totiž ve své teorii tvrdil, že díky vlnové povaze světla bude existovat světlý bod ve stínu za malou kuličkou, tedy tam, kde podle částicové teorie světla má být tma. To Poisson považoval za absurdní. Avšak François Arago, předseda komise, se rozhodl experiment provést. K všeobecnému překvapení se na stínítku ukázala malá světlá skvrna, pojmenovaná dnes jako Poissonova skvrna – Poisson spot (foto č. 6). Tento experiment se dodnes během základních bakalářských kurzů fyziky na MFF UK ukazuje posluchačům. Je ale nutno zmínit, že tuto skvrnu pozoroval již někdy okolo roku 1723 italsko-francouzský astronom Giacomo Filippo Maraldi (* 21. 4. 1665, Perinaldo, Itálie; † 1. 12. 1729, Paříž, Francie). Ten se i jako první domníval, že korona náleží Slunci a ne Měsíci a že bílé části Marsu by mohly být z ledu, neboť se jejich velikost mění. Jeho práce z oblasti optiky ale v době Fresnela již upadly v zapomnění. Ať je historka o Poissonově skvrně pravdivá či ne, vítězná práce vynesla Fresnela mezi vědeckou elitu a také přesvědčila řadu fyziků, kteří se potom přidali k vlnové teorii světla.

Poisson se v roce 1823 stal členem Švédské akademie věd. O dva roky dříve mu byl udělen i titul baron, který však nikdy nepoužíval. V roce 1832 byl oceněn Copleyho medailí, nejvyšším oceněním Royal Society, společně s Michaelem Faradayem (* 22. 9. 1791, Newington Butts – Londýn, Anglie; † 25. 8. 1867, Hampton Court – Londýn, Anglie). Tempo, které Poisson měl, bylo ohromující. Během svého života publikoval více než 300 prací z mnoha oblastí, od parciálních diferenciálních rovnic přes matematickou analýzu až k mnoha fyzikálním problémům. Zabýval se Fourierovými řadami, teorií integrálů, teorií pravděpodobnosti, nebeskou mechanikou, teorií tepla a kapilaritou. Dnešním pohledem mají velký význam jeho zakladatelské práce o teorii elektřiny a magnetismu, kdy například přenesl potenciální teorii pole do nauky o elektřině. Coulombovým zákonem a tzv. Poissonovou rovnicí (jejíž speciální případ se nazývá rovnicí Laplaceovou) tak lze popsat bez dielektrik celou elektrostatiku. Jeho studie byly vesměs teoretické a v řadě případů z pochopitelných důvodů navázal na svého učitele. Jeho jméno figuruje v několika spojeních, jmenujme např. Poissonův zákon a konstantu v termodynamice nebo v matematice a fyzice používanou Poissonovu závorku a Poissonovo rozdělení náhodné veličiny. Význam jeho práce byl oceněn spíše až po jeho smrti. Možná bychom povídání mohli uzavřít Poissonovým citátem, který zapsal François Arago: „Život je dobrý jen na dvě věci. Matematiku objevovat a matematiku učit.“

Další díly putování

Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů X: Francie, Paříž
Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů IX: Francie, Paříž
Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů VIII: Německo, Magdeburg
Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů VII: Anglie, Manchester
Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů VI: Itálie, Vinci a Bologna
Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů V: Itálie, Pisa
Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů IV: Itálie, Florencie
Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů III: Pařížský hřbitov Père-Lachaise
Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů II: Pařížský hřbitov Montparnasse
Zahraniční putování po hrobech slavných matematiků, fyziků, astronomů I: Pařížský hřbitov Montmartre

Zdroje

KRAUS, I. Fyzika v kulturních dějinách Evropy. Česká technika – nakladatelství ČVUT, Praha, 2008.

//Le Cimetière du Père-Lachaise. // [online] Père-Lachaise, 2014 [cit. 26. 8. 2014]. Dostupné z http://www.pere-lachaise.com/.

VOLK, W. //Monuments of mathematicians. // [online] Museum, 2014 [cit. 27. 7. 2014]. Dostupné z www.w-volk.de/museum/.

CONNOR, J. J., ROBERTSON, E. F. // The MacTutor History of Mathematics archive.// [online]. School of Mathematics and Statistics, The University of St Andrews, 2008 [cit. 3. 9. 2014]. Dostupné z: http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/.

Find a grave. [online] Find a grave, Inc., 2014 [cit. 20. 7. 2014]. Dostupné z: http://www.findagrave.com/.

ÚLEHLA, I. Fyzika a filozofie. SPN, Praha, 1989.

FAUKNER, R. Moderní fyzika. Josef Hokr, Praha, 1947.

STÖRIG, J. H. Malé dějiny filozofie. Zvon, Praha, 1995.

ČIHÁK, M. Pierre-Simon de Laplace a inverzní pravděpodobnost. [online] Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Vol. 47, No. 1, 2002. Release Date: December, 2010 [cit. 12. 9. 2014]. Dostupné z: http://dml.cz/dmlcz/141108.

MARTY, J., ROUSSEAU, P., LASSALLE, E. Les principaux Monuments Funéraires. Du Père-Lachaise, de Montmartre, du Mont-Parnasse et autres Cimetières de Paris. Amédée Bédelet, Paris, 1839.

MOIROUX, J. Le Cimentière du Père Lachaise. S. Mercadiee, Paris, 1908.

GILLISPIE, C. C. Pierre-Simon Laplace, 1749–1827: a life in exact science. Princenton University Press, Princenton, 1997.

HAHN, R. Pierre Simon Laplace, 1749–1827: a determined scientist. President and Fellows of Harvard College, USA, 2005.

LITTMANN, M., WILLCOX, K., ESPENAK, F. Chronology of Discoveries About the Sun. [online] Release Date: January, 2008 [cit. 12. 9. 2014]. Dostupné z: http://www.mreclipse.com/.

KOUTNÝ, F. Pierre Simon de Laplace. [online] Release Date: January, 2013 [cit. 12. 9. 2014]. Dostupné z: http://www.zas.cz/…_laplace.pdf.

PEARSON, K. Laplace, being Extracts from Lectures delivered by Karl Pearson. Biometrika, Vol. 21, 1929, s. 202–216 [cit. 12. 9. 2014]. Dostupné z: http://biomet.oxfordjournals.org/…202.full.pdf.

FRESNEL, A. J. Œuvres Complètes. Imprimerie impériale, Paris, 1868.

Další obrázky
comments powered by Disqus

Matfyz.cz

Univerzita Karlova
Matematicko-fyzikální fakulta
Ke Karlovu 3
121 16  Praha 2
IČ: 00216208
DIČ: CZ00216208
web fakulty
studuj na Matfyzu
e-shop