Freqüentou uma escola beneditina, entre os sete e os 16 anos. Seu pai esperava que ele seguisse a carreira militar ou se voltasse para a igreja como era comum entre os alunos daquela escola. Aos 16 anos ele entrou para a universidade de Caen, onde estudou teologia, mas durante seus dois anos na universidade ele descobriu seus talentos matemáticos e se apaixonou pelo assunto. O crédito do fato é devido em boa parte a dois professores de matemática C. Gadbled e P. Le Canu, de quem pouco se conhece, exceto o fato de que eles perceberam que Laplace tinha um grande potencial matemático.

Uma vez que tomou conhecimento que a matemática era o que queria deixou Caen sem se formar e foi para Paris. Levou consigo uma carta de Le Canu, um dos seus professores, apresentando-o a d'Alembert. Embora ele tivesse apenas 19 anos quando chegou a Paris conseguiu logo impressionar d'Alembert que não apenas começou a orientar seus estudos mas também tentou arrumar um emprego que conseguisse sustentá-lo em Paris. Encontrar um emprego para alguém tão talentoso não foi difícil e Laplace foi nomeado professor de matemática na Escola Militar. Lecionar conteúdos elementares para adolescentes não oferecia muito estímulo, mas o emprego permitia que ficasse em Paris.

Nesta época, iniciou uma produção constante de artigos matemáticos notáveis, sendo que o primeiro foi apresentado a Academia de Ciências de Paris em 28 de março de 1770. Este artigo, que foi lido para a sociedade mas não foi publicado, tratava sobre máximos e mínimos de curvas onde ele melhorou os métodos de Lagrange. Seu próximo artigo para a Academia veio logo a seguir sendo lido em 18 de julho de 1770 e tratava sobre equações de diferenças.

O primeiro artigo de Laplace que foi impresso tratava sobre cálculo integral e foi vertido para o Latin e publicado no "Nova acta eruditorum" de Leipzig em 1771. Seis anos mais tarde ele publicou uma versão melhorada, pedindo desculpas pelo artigo de 1771 dizendo que ele continha erros de impressão. O artigo sobre máximos e mínimos foi também vertido para o latim e publicado no mesmo periódico em 1774. Ainda em 1771 ele enviou outro artigo denominado de "Recherches sur le calcul intégral aux différences infiniment petites, et aux différences finies" para o periódico "Mélanges de Turin". Este artigo continha equações que ele dizia serem de importância para a mecânica e a astronomia.

O ano de 1771 ficou também marcado como sendo o da primeira tentativa que ele fez para ser eleito para a Academia de Ciências, mas perdeu para Vandermonde. Tentou novamente no ano seguinte e voltou a perder, desta vez para Cousin. Apesar de ter apenas 23 anos enquanto o eleito tinha 33, ele não se conformou por ter sido preterido por um matemático que ele via como bem menos talentoso do que ele. D'Alembert ficou igualmente desapontado, tanto que em primeiro de janeiro de 1773, escreveu para Lagrange, então diretor matemático da Academia de Berlin perguntando se não seria possível que Laplace fosse eleito membro e solicitando um cargo para ele em Berlim.

Antes que Lagrange pudesse fazer alguma coisa para atender o pedido de D'Alembert, surgiu outra oportunidade para que Laplace ganhasse a desejada nomeação para a Academia. Em 31 de março de 1773 ele foi eleito como adjunto. A esta altura ele já tinha feito a leitura de 13 artigos para a Academia em um período de apenas três anos. Condorcet, que era secretário permanente da Academia, ressaltava a quantidade e a qualidade dos artigos e a variedade de assuntos envolvidos.

As contribuições de Laplace não foram apenas sobre equações de diferenças e equações diferenciais, examinou, ainda, aplicações da matemática na astronomia e na teoria da probabilidade, dois assuntos em que trabalhou por toda a vida. Seu trabalho em astronomia, antes da de ser eleito para a academia, incluiu o estudo da inclinação das órbitas planetárias, um estudo de como os planetas eram afetados por suas luas e num artigo que foi lido para a academia em 27 de novembro de 1771 ele fez um estudo do movimento dos planetas que foi o primeiro passo em direção a sua obra prima posterior sobre a estabilidade do sistema solar.

A reputação de Laplace cresceu firmemente durante a década de 1770. Este foi um período em que ele estabeleceu seu estilo, reputação, posição filosófica e algumas técnicas matemáticas. Definiu, ainda, um programa de pesquisa nas áreas de mecânica celeste e probabilidade em que trabalharia para sempre.

A década de 1780 foi o período em que Laplace produziu o que o tornaria um dos mais influentes e importantes cientistas de todos os tempos. Seu talento para o relacionamento com os colegas não estava a altura do matemático. Embora, D'Alembert tivesse orgulho de ter Laplace como seu protégé ele começou a perceber que Laplace estava tornando muito do seu trabalho obsoleto e isto não ajudava muito a melhorar a relação entre eles. Laplace tentava minimizar a preocupação de D'Alembert ressaltando a importância do seu trabalho uma vez que ele se sentia grato pela ajuda e suporte que tinha recebido.

Não parecia que Laplace fosse modesto a respeito de suas conquistas e habilidades e ele provavelmente falhou em reconhecer o efeito que sua atitude causava nos colegas. Lexell visitou a Academia de Ciências de Paris em 1780-81 e relatou que Laplace o tinha deixado perceber de forma a não deixar dúvidas que ele se considerava o melhor matemático da França. O efeito nos colegas só era minorado pelo fato de que Laplace tinha razão! Ele tinha um grande conhecimento de todas as ciências e dominava as discussões na academia. Sobre isso Lexell escreveu:

... na Academia ele queria se pronunciar sobre tudo.

Foi na época que Lexell estava em Paris que Laplace fez uma excursão por uma nova área da ciência. Em conjunto com o químico Antoine Lavoisier, em 1870, ele aplicou métodos quantitativos na comparação de sistemas vivos e não-vivos e com a ajuda de um calorímetro de gelo que eles inventaram, mostrou que a respiração é uma forma de combustão.

Embora ele logo retornasse seus estudos de matemática astronômica, o trabalho feito com Lavoisier marcou o início da sua terceira área importante de pesquisa, isto é, seu trabalho em física, particularmente na teoria do calor que ele manteve até o fim de sua carreira.

Em 1784 foi nomeado examinador do Corpo de Artilheiros Reais e neste trabalho ele examinou e passou, em 1785, um jovem de 16 anos chamado Napoleão Bonaparte. Na realidade este emprego deu-lhe muito trabalho para escrever relatórios sobre os cadetes que ele examinava, mas a recompensa foi que tornar-se bem conhecido dos ministros e de outras pessoas que detinham o poder na França.

Laplace serviu em muitos dos comitês da Academia de Ciências, por exemplo, Lagrange escreveu para ele, em 1782, dizendo que seu trabalho Traité de mécanique analytique (Tratado de Mecânica Analítica) estava quase completo e um comitê formado por Laplace, Cousin, Legendre e Condorcet foi formado para decidir sobre a publicação. Serviu, também, num comitê formado para investigar o maior hospital de Paris, onde ele utilizou seus conhecimentos probabilísticos para comparar as taxas de mortalidade do hospital com outros da França e do exterior.

Em 1785 foi promovido a posição sênior na Academia de Ciências. Dois anos mais tarde Lagrange deixou Berlin para se juntar a Laplace como membro da Academia de Ciências em Paris. Assim dois dos grandes gênios matemáticos estavam juntos em Paris e apesar da rivalidade existente entre eles, a união de idéias seria benéfica para ambos. Laplace se casou em 15 de maio de 1788 com Marie-Carlotte que era 20 anos mais nova do que ele que estava então com 39 anos. Eles tiveram duas crianças, o filho Charles-Emile que nasceu em 1789 seguiu carreira militar.

Em maio de 1790 ele tornou-se membro do comitê da Academia para a padronização de pesos e medidas. Este comitê trabalhava no sistema métrico e advogava a base decimal. Em 1793 teve início na França o reino do terror e a Academia de Ciências, junto com outras sociedades semelhantes, foram proibidas em 08 de agosto. A comissão de pesos e medidas foi a única que teve permissão para continuar, mas logo Laplace, junto com Lavoisier, Borda, Coulomb, Brisson e Delambre foram expulsos da comissão uma vez que todos no comitê deveriam ter méritos:

... pelas suas virtudes Republicanas e ódio aos reis.

Antes do Reino do Terror de 1793, Laplace mais a esposa e os dois filhos deixaram Paris e foram viver a 50 a sudoeste. Ele só retornou a cidade em julho de 1794. Embora ele tenha conseguido escapar do destino de alguns de seus colegas durante a Revolução, tal como Lavoisier que foi guilhotinado em maio de 1794, ele não deixou de ter tempos difíceis. Ele foi consultado junto com Lagrange e Laland sobre o novo calendário para a Revolução. Ele sabia muito bem que o esquema proposto não se encaixava com os dados astronômicos. No entanto, ele foi esperto o suficiente para não tentar derrubar dogmas políticos com verdades científicas. Ele também se conformou, talvez mais facilmente, com a decisão a respeito da divisão métrica dos ângulos em 100 partes.

Em 1795 a Escola Normal foi fundada com o objetivo de treinar professores e Laplace lecionou algumas disciplinas inclusive uma sobre Probabilidade o que ocorreu em 1795. A Escola Normal sobreviveu somente por quatro meses para os 1200 alunos, que estavam sendo treinados para se tornarem professores, uma vez que o nível de ensino estava muito além deles. Isto era totalmente compreensível. Mais tarde Laplace escreveu suas aulas na Escola Normal no "Ensaio Filosófico sobre as Probabilidades" que foi publicado em 1814. Uma leitura deste ensaio revela:

... após uma introdução geral relativa aos princípios da da teoria da probabilidade, podia-se encontrar uma discussão sobre várias aplicações incluindo jogos de azar, filosofia natural, as ciências morais, testemunhos, decisões judiciais e mortalidade.

Em 1795 a Academia de Ciências foi reaberta como o Instituto Nacional de Artes e Ciências. Ainda e,m 1795 a Secretaria das Longitudes foi fundada com Lagrange e Laplace como os matemáticos entre seus membros fundadores e Laplace acabou na chefia tanto desta Secretaria quanto do Observatório de Paris. Embora alguns tenham considerado que ele fez um bom trabalho nestes cargos outros o criticaram por ser muito teórico. Delambre escreveu alguns anos após:

... ninguém deve por um Geômetra como chefe de um laboratório; ele negligenciará todas as observações exceto as que ele precisa pra suas fórmulas.

Delambre escreveu ainda a respeito da chefia de Laplace na Secretaria das Longitudes:

Alguém pode censurar [Laplace] pelo fato de que em 20 anos de existência o órgão não determinou a posição de uma única estrela ou elaborou a preparação do menor catálogo.

Laplace apresentou sua famoso hipótese nebular em 1796 no "Exposição do sistema do mundo"(Exposition du systeme du monde) em que ele visualisava o sistema solar como se originando da contração e resfriamento de uma grande nuvem de gás incandescente que girava lentamente.

A obra era composta de cinco livros: o primeiro era sobre o movimento aparente dos corpos celestes, o movimento do oceano e, também, sobre a refração atmosférica; o segundo foi sobre o movimento real dos corpos celestes; o terceiro sobre forças e momentos; o quarto sobre a teoria da gravitação universal e incluía uma estimativa do movimento dos mares e da forma da terra; o último livro fornecia uma análise histórica da astronomia e incluía sua famosa hipótese nebular. Ele declarou nestes textos sua filosofia da ciência como sendo:

Se um homem ficar restrito a somente coletar fatos a ciência será meramente uma nomenclatura estéril e ele nunca nunca saberá as grandes leis da natureza. É na comparação dos fenômenos e na procura de seus relacionamentos que ele poderá descobrir estas leis...

Em vista das modernas teorias sobre o impacto dos cometas na terra é interessante perceber a surpreendente visão atual que ele possuía:

... a pequena possibilidade da colisão entre a Terra e um cometa pode tornar-se bastante grande se somadas em uma longa seqüência de séculos. É fácil perceber os efeitos destes impactos sobre a Terra. O eixo e o movimento de rotação se alterarão, os oceanos abandonaram suas antigas posições..., uma grande parte dos homens e animais se afogaram neste dilúvio universal, ou serão destruídos pelo violento tremor sobre o globo terrestre.

A "Exposição dos Sistema do Mundo" foi escrito como uma introdução não matemática ao seu trabalho mais importante o "Tratado de Mecânica Celeste" cujo primeiro volume apareceu três anos depois. Em 1786 ele tinha provado que as excentricidades e as inclinações das órbitas planetárias em relação umas com as outras sempre permanecem pequenas, constantes e auto-corrigem. Este e muitos outros de seus resultados anteriores formaram as bases para o seu grande trabalho "O Tratado de Mecânica Celeste", publicado em cinco volumes, com os dois primeiros aparecendo em 1799.

O primeiro volume do "Mecânica Celeste" está dividido em dois livros, o primeiros sobre as leis gerais do equilíbrio e movimento dos sólidos e também dos fluídos, enquanto que o segundo é sobre a lei da gravitação universal e os movimentos dos centros de gravidade dos corpos no sistema solar. A principal abordagem matemática aqui foi através de equações diferenciais e suas soluções para descrever os movimentos resultantes. O segundo volume lida com a mecânica aplicada ao estudo dos planetas. Nele Laplace incluiu o estudo das formas da Terra que abrange uma discussão dos dados obtidos a partir de diferentes expedições onde Laplace aplicou sua teoria dos erros aos resultados. Outro tópico estudado por Laplace foi a teoria das marés, mas Airy, colocando seus próprios resultados aproximadamente 50 anos mais tarde, escreveu:

Seria inútil ofereceu esta teoria da mesma forma em que Laplace o fez; porque a parte da "Mecânica Celeste" que contém a teoria das marés é talvez de toda a obra a mais obscura...

Na Mecânica Celeste a equação de Laplace aparece, embora ela seja referida como dele, o fato é que ela era conhecida anteriormente. As funções de Legendre também aparecem na obra e foram conhecidas por muitos anos como coeficientes de Laplace. Na obra Laplace não dá muito crédito a outros mas o fato é que ele foi bastante influenciado pelos métodos de Lagrange e de Legendre sem no entanto dar-lhes o devido crédito.

No governo de Napoleão foi membro e depois chanceler do senado e recebeu a Legião de Honra em 1805. No entanto, Napoleão, em suas memórias escritas em Santa Helena, disse que removeu Laplace do Ministério do Interior seis semanas após tê-lo nomeado em 1799, porque ele:

... trouxe o espírito do infinitamente pequeno para o governo.

Laplace tornou-se Conde do Império em 1806 e foi nomeado Marquês em 1817 após a restabelecimento dos Bourbons

A primeira edição da "Teoria Analítica das Probabilidades" foi publicada em 1812. A primeira edição foi dedicada a Napoleão o Grande, mas por razões óbvias, a dedicatória foi removida nas edições posteriores! O trabalho consistiu de dois livros e a segunda edição dois anos após foi acrescida no conteúdo em aproximadamente 30%.

O primeiro livro estuda as funções geradoras e também aproximações de várias expressões que ocorrem na teoria da probabilidade. O segundo livro contém a definição de Laplace para probabilidade, a regra de Bayes (que foi batizada por Poincaré vários anos após) e comentários sobre moral e esperança matemática. O livro continua com métodos de determinar probabilidades de eventos compostos quando as probabilidades dos eventos simples são conhecidas, segue uma discussão do método dos mínimos quadrados, do problema da agulha de Buffon e da probabilidade inversa. São abordadas ainda aplicações em mortalidade, expectativa de vida e probabilidade em assuntos legais.

Edições posteriores da obra contém suplementos que incluem aplicações de probabilidade em erros de observação, na determinação da massa de Júpiter, Saturno e Urano, no método da triangulação em levantamentos amostrais e em problemas de Geodésia, em particular na determinação do meridiano da França. Muito deste trabalho foi feito por Laplace entre os anos de 1817 e 1819 e aparecem na edição de 1820. Um quarto suplemento menos impressivo que retorna ao primeiro tópico, as funções geradoras, apareceu na edição de 1825. Este suplemento final foi apresentado ao Instituto, por Laplace, que estava com 76 anos e por seu filho.

Foi mencionado brevemente acima sobre os primeiros trabalhos de Laplace na física que aconteceram em 1780 e que estavam fora da área de mecânica na qual ele tanto contribuiu. Por volta de 1804 ele parecia ter desenvolvido uma abordagem para a física que seria extremamente influente por alguns anos. Isto é melhor explicado pelo próprio Laplace:

... Eu tenho procurado estabelecer que um fenômeno natural pode ser reduzido, em última análise, em ações que consideram a distância entre  moléculas e que a consideração destas ações deve ser a base para a teoria matemática destes fenômenos.

Esta abordagem da física que tentava explicar tudo pelas forças agindo localmente entre moléculas já tinha sido utilizada por ele no quarto volume do "Mecânica Celeste" que foi publicado em 1805. Este volume contém um estudo da pressão e da densidade, refração astronômica, pressão barométrica e a transmissão da gravidade baseado na sua nova filosofia da física. É de se notar que era uma nova abordagem não porque a teoria das moléculas fosse nova, mas porque ela foi aplicada a um leque muito maior de problemas do que qualquer teoria anterior e, tipicamente de Laplace, ela era muito mais matemática do que qualquer teoria anterior.

O desejo de Laplace de desempenhar uma papel preponderante na física levou-o a tornar-se membro da "Société d'Arcueil" por volta de 1805. Junto com o químico Berthollet ele estabeleceu a sociedade fora de suas casas em Arcueil que ficava ao Sul de Paris. Entre os matemáticos que eram membros deste ativo grupo de cientistas estava Biot e Poisson. O grupo recomendava fortemente uma abordagem matemática da ciência com Laplace desempenhando o papel principal. Isto marca o auge da influência de Laplace que dominava ainda o Instituto e tinha uma poderosa influência na Escola Politécnica e nos cursos que os estudantes seguiam ali.

Após a publicação do quarto volume do "Mecânica Celeste" ele continuou a aplicar suas idéias da Física a outros problemas tais como a ação da capilaridade (1806-07), refração dupla (1809), a velocidade do som (1816), a teoria do calor, em particular a forma e a rotação do resfriamento da Terra (1817-1820) e fluídos elásticos (1821). No entanto, durante este período sua posição dominante na Ciência Francesa chegou ao fim e outros com diferentes teorias físicas começaram a crescer em importância.

A sociedade d'Arcueil, após alguns anos de alta atividade, começou a tornar-se menos ativa com as reuniões tornando-se menos regulares em torno de 1812. Os encontros cessaram completamente no ano seguinte.  Arago que tinha sido um firme membro da sociedade, começou a dar suporte a teoria ondulatória da luz que tinha sido proposta por Fresnel em torno de 1815 e que era diretamente oposta a teoria corpuscular que Laplace admitia e desenvolvia. Muitas das outras teorias Laplacianas foram atacadas, por exemplo, sua teoria do calor não fechava com o trabalho de Petit e Fourier. No entanto, Laplace nunca admitiu que suas teorias pudessem estar erradas e manteve suas crenças nos fluídos, calor e luz, escrevendo artigos sobre estes tópicos até os 70 anos de idade.

Foi numa época em que sua influência estava em declínio que uma tragédia pessoal aconteceu. Sua única filha, Sophie-Suzanne, que tinha se casado com o Marquês de Portes, faleceu a dar a luz a seu neto. A criança sobreviveu e foi através dela que Laplace deixou descendentes, pois seu filho, Charles-Emile, que viveu até os 85 anos não deixou descendentes.

Laplace sempre adaptou suas crenças de acordo com as mudanças políticas de seu tempo, modificando sua opinião para adequá-la as freqüentes alterações que eram comum na época. Esta forma de comportamento garantiu seu sucesso profissional, mas certamente não foi de muita ajuda no seu relacionamento pessoal. Seus colegas percebiam que sua postura era meramente uma tentativa de tirar proveito da situação. Em 1814 ele apoiou a restauração da monarquia dos Bouboun e votou no senado contra Napoleão. Os 100 dias do ano seguinte foram muito embaraçosos para ele e por conveniência deixou Paris por um tempo. Após este episódio continuou a dar suporte a monarquia dos Bourbon e tornou-se impopular nos círculos políticos. Perdeu os últimos amigos que tinha na política, em 1826, quando se recusou a assinar um documento da Academia Francesa em favor da liberdade de imprensa.

Na manhã do dia 05 de março de 1827 Laplace faleceu. Poucos eventos levavam a academia a cancelar uma reunião, mas neste dia eles o fizeram em respeito a um dois maiores cientistas de todos os tempos. Surpreendentemente não houve pressa em preencher o lugar que Laplace deixou vago e a academia decidiu em 14 de outubro de 1827 esperar mais seis meses e mais alguns decorreram até que Puissant foi eleito seu sucessor.

(Tradução livre do artigo de: John J. O'Connor e Edmund F. Robertson)

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Pierre Simon de Laplace

Pierre Simon de Laplace (1749-1827)

Laplace Biografia