Breves Reseñas de Matemáticos: Pierre-Simon Laplace

Tras más de un mes de ausencia, volvemos hoy a la serie Breves Reseñas de Matemáticos, con la historia de un matemático y físico francés de amplio recorrido y sobradamente conocido por todos. Me refiero a Laplace.

Pierre-Simon Laplace nació en un pueblo de Normandía el 23 de Marzo de 1749. De los detalles de su juventud poco se conoce debido al incendio de la villa familiar en 1925. Todo hace indicar que procedía de familia humilde, quizás agricultores o relacionados con el negocio de la sidra, y que sus estudios fueron pagados por algunos vecinos ricos que lo apadrinaron, entusiasmados por sus habilidades y su presencia.

Estudió en la Escuela Prioral Benedictina hasta los 16 años, para, posteriormente, pasar a la Universidad de Caen, quizás el mayor centro intelectual de Normandía en esta época. El padre de Lapalce pretendía que se ordenara sacerdote, y es por ello que en Caen comenzó a estudiar Teología. Pero gracias a sus tutores en la Universidad, se decantó por las Matemáticas, campo en el que ya publicó sus primeros trabajos.

Con todo tipo de recomendaciones partió hacia París para entrevistarse con uno de los más prestigiosos matemáticos de la época, D’Alembert, pero a pesar de las cartas, siempre fue despedido cortésmente sin llegar a su destino final. La primera vez le despidieron con un libro de matemáticas y la prerrogativa de volver cuando lo hubiera terminado de leer por completo. A los pocos días y tras cumplir con la lectura, fue despedido aduciendosele que era imposible que en tan poco tiempo hubiera podido leer y entender el libro. Ante estas negativas, Laplace decidió presentarse ante D’Alembert en un lenguaje que le era más conocido a ambos: las Matemáticas. Escribió una disertación sobre los principios de la mecánica con una nota para que D’Alembert lo recibiera. La respuesta fue inmediata:

No necesitáis más presentación que la recomendación de vuestro trabajo

Otras versiones cuentan que esta frase la dijo tras comprobar que Laplace había resuelto de un día para otro un complicado problema propuesto por el propio D’Alembert. Sea como fuere, poco después, y con la inestimable ayuda de su nuevo mentor, ya era profesor de la Escuela Militar de París. Su carrera científica estaba garantizada.

En 1773 es nombrado adjunto de la Real Academia de Ciencias de París, pero ya antes había defendido varios artículos ante la misma, entre ellos estaba el origen de su estudio sobre las probabilidades. En 1785 ya es miembro de pleno derecho. Un año antes es nombrado profesor de la Escuela Normal Superior en el cuerpo de artillería, puesto desde el que examinó a un joven de 16 años llamado Napoleón Bonaparte.

Llegó a ser conde del Imperio de Napoleón, fue Canciller y Ministro del Interior imperial, pero pasó al bando de Luis XVIII, quien lo acabó nombrando marqués. En sus últimos años, se retira a Arcueil, donde inaugura la Sociedad de Arcueil para apoyar a jóvenes científicos, de donde salen nombres como Berthollet o Gay-Lussac. El 5 de Marzo de 1827 fallece en París, casi 100 años después que lo hiciera Newton.

En su aspecto científico, Laplace es sobradamente conocido. Entre 1771 y 1787 produce la mayor parte de sus trabajos sobre astronomía, pero quizás por lo que terminó de darle renombre fue por su Tratado sobre Mecánica Celeste, en el que explicar de forma matemática, lo que astrónomos y matemáticos como Newton no fueron capaces de hacer. De hecho, establece que los cambios producidos en el Sistema solar por las atracciones creadas por satélites o cometas son prácticamente despreciables a largo tiempo.

También introduce la Hipótesis Nebular sobre el origen del Sistema Solar, según la cual, una nebulosa primitiva habría ocupado el lugar del Sistema Solar rodeando como una especie de atmósfera, un núcleo fuertemente condensado a temperatura muy elevada y girando alrededor de un eje que pasaría por el centro. El enfriamiento de las capas exteriores unido a la rotación del conjunto, habría generado en el plano ecuatorial unos anillos concéntricos, mientras que el núcleo engendraría el Sol. La materia de cada uno de los anillos daría origen, por condensación en uno de sus puntos, a un planeta.

En el campo de las Matemáticas, destaca su estudio sobre las probabilidades. De él procede la famosa Regla de Laplace, que establece que la probabilidad de un suceso es, suponiendo equiprobabilidad, ”Casos favorables”/”Casos Posibles”. Asimismo, introduce conceptos del Análisis Matemático al estudio de probabilidades iniciando la teoría analítica de probabilidades. El Teorema Central del Límite, demostrado por él, es uno de los aspectos más importantes de este campo.

En el Análisis Matemático, destaca sus estudios de Ecuaciones en Derivadas Parciales y, en particular, la ecuación de Laplace Δf=0 (sumatorio de todas las derivadas parciales de segundo orden 2 veces respecto de cada variable). Las soluciones de esta ecuación son las llamadas funciones armónicas.

Para resolver algunas de las ecuaciones diferenciales que se le planteó, ideó el concepto de Transformada de Laplace, en la que a una función real, le hace corresponder una función compleja. Estos métodos se utilizan frecuentemente en el estudio de circuitos eléctricos, por ejemplo.

Electricidad, magnetismo, calor… son algunos de los campos de la física que deben a Laplace poco menos que su existencia gracias a sus magníficas aportaciones teóricas y prácticas.

En astronomía, se dice que estuvo cerca de formular teóricamente el concepto de Agujero Negro y que predijo la existencia, 100 años antes de que Hubble lo descubriera, de galaxias distintas a la Vía Láctea.

Laplace fue un ferviente creyente en el determinismo causal: todo estaba predeterminado por las ecuaciones. Es recordado como uno de los mejores científicos de todos los tiempos y a veces se le conoce como el Newton francés.

Una institución científica muy prestigiosa con su nombre en Francia, el Instituto Pierre Simon Laplace, una calle en París y un promontorio en la Luna con su nombre, son algunas curiosidades más sobre este insigne matemático, astrónomo y físico francés.

Tito Eliatron Dixit.

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Referencias:
Artículo sobre Laplace en Wikipedia (español e inglés).
MacTutor History of Mathematics, y su traducción al español de Thales.