拉普拉斯誕辰 │ 科學史上的今天：3/23

圖／ Biblioteca de la Facultad de Derecho y Ciencias del Trabajo Universidad de Sevilla Source CC

兩百年前，法國數學家暨天文學家拉普拉斯寫下這段流傳千古的話：

「如果一個智能知道自然界所有物體當下的位置與作用力，而他也能對這些資料進行分析，那麼從宇宙最大的天體到最小的粒子的運動都可以被囊括在一個簡單的公式之中。對他而言，沒有什麼是不確定的，未來就像過去一樣清楚的展現在他眼前。」

這不但是拉普拉斯個人的信念，這段名言也成了「因果決定論」最具代表性的註解，屢屢被後人引用。其中這個全知的智能就以「拉普拉斯惡魔」或「拉普拉斯精靈」著稱。

拉普拉斯的確證明了他對天體運行的瞭若指掌，他解決了牛頓始終無法解釋的難題：行星彼此的攝動長期累積下來應當影響甚鉅，但為何太陽系仍能維持穩定？他還是首位提出「星雲說」成功解釋太陽系起源的科學家；並且在愛因斯坦提出廣義相對論的一百二十年前就預言黑洞的存在。當拿破崙問他為何在所著的五巨冊《天體力學》中都沒提到上帝，他回答：「陛下，我不需要那個假設。」

拉普拉斯對天體的掌握當然是建立於數學的高深造詣。他一些開創性的研究留下許多以他為名的數學名詞，例如拉普拉斯轉換、拉普拉斯方程、拉普拉斯展開、拉普拉斯定理、⋯⋯等等。就連機率也是他在 25 歲時率先給出古典機率的明確定義，使機率走向公式化與公理化，日後他還出版了第一本結合微積分與機率理論的《機率分析論》。身為因果決定論的忠實信徒，怎麼研究起機率這種看似隨機無法預測的事件？其實隨機事件大量累積之後仍會出現一定的規律，也就仍然可以預測，還是逃不出拉普拉斯惡魔的手掌心。

以牛頓力學為起點，將因果決定論推到極致，視宇宙萬物如機械鐘錶的拉普拉斯於 1827 年三月逝世於巴黎，而牛頓恰恰於一百年前的三月過世；同樣間隔一百年的未來，1927 年 3 月 23 日，正是拉普拉斯冥誕這一天，海森堡發表了「不確定性原理」，終於替拉普拉斯惡魔敲了喪鐘。

本文同時收錄於《科學史上的今天：歷史的瞬間，改變世界的起點》，由究竟出版社出版。