天體力學的奠基人拉格朗日

拉格朗日是法國著名數學家、物理學家。同時，他在力學和天文學的學科領域中也有歷史性的貢獻。

拉格朗日的父親是法國陸軍騎兵里的一名軍官，母親瑪麗是一位物理學家的獨生女。因此，這樣的父母對孩子提出的要求也是嚴格的，并且會親自指導他學習。父親一門心思想把他培養成為一名律師。但是，拉格朗日個人卻對法律毫無興趣。

拉格朗日性格很沉靜，從小就很喜歡讀書，因此放學回家后，他就獨自一個人關在書房里，然后在書架里東找西翻，盡情瀏覽書目。因此在很小的時候，他就博覽了數不清的哲學、歷史、文學和藝術的經典著作，也看了許多歐幾里得和阿基米德的數學著作。

有一天，拉格朗日在一堆亞里士多德的著作里，無意中翻出了一篇介紹牛頓微積分的文章《論分析方法的優點》，這讓他感覺到“分析才是自己最熱愛的學科”，也讓他對牛頓產生了無限崇拜和敬仰之情，從此他迷上了數學分析，開始專攻當時迅速發展的數學分析。他下決心要成為牛頓式的數學家。

此后，拉格朗日到都靈皇家炮兵學院學習，并且他開始有計劃地自學數學。由于他的學習十分勤奮刻苦，因此進步很快，甚至還沒畢業的時候就已經擔任了學校的數學老師。

拉格朗日20歲的時候，就被正式聘任為該校的數學副教授。后來，他接替歐拉擔任柏林科學院物理數學所所長。

1687年，牛頓在發表萬有引力定律的同時誕生了天體力學，并且很快成為天文學的主流。到了18世紀后期建立了它的學科內容和基本理論。而其中的主要奠基者其中就包括拉格朗日。

1762年的時候，法國科學院懸賞征解有關月球何以自轉，以及自轉時總是以同一面對著地球的難題。這時，拉格朗日寫了一篇出色的論文，成功地解決了這一問題，并獲得了科學院的大獎。也因為這篇論文，他的名字傳遍了整個歐洲，引起了世人的關注。

又過了兩年的時間，法國科學院又提出了木星的4個衛星和太陽之間的攝動問題的所謂“六體問題”。面對這一難題，拉格朗日同樣又贏得了世界的關注。

1766年德國的腓特烈大帝向拉格朗日發出邀請時說，在“歐洲最大的王”的宮廷中應有“歐洲最大的數學家”。于是他應邀前往柏林，任普魯士科學院數學部主任，居住達20年之久，開始了他一生科學研究的鼎盛時期。

在此期間，拉格朗日完成了《分析力學》一書，這是牛頓之后的一部重要的經典力學著作。書中運用變分原理和分析的方法，建立起完整和諧的力學體系，使力學分析化了。他在序言中宣稱：力學已經成為分析的一個分支。

拉格朗日在他一生的研究工作中，大概有一半的工作都是與天體力學有關。首先他在分析力學中的原理上建立了各類天體的運動方程。

其中特別是，根據拉格朗日在微分方程解法的任意常數變異法，建立了以天體橢圓軌道根數為基本變量的運動方程，仍稱作拉格朗日行星運動方程，并廣泛應用。這個方程對攝動理論的建立和完善起了重大作用。

此外，拉格朗日還研究了彗星和小行星的攝動問題，提出了彗星起源假說等。

總的來說，拉格朗日在天體力學的五個奠基者中，所做的歷史性貢獻僅次于拉普拉斯。他創立的“分析力學”對以后天體力學的發展有深遠的影響。