Pierre Louis Moreau de Maupertuis ( / ˌ m oʊ p ər ˈ t w iː / ; francés: [mopɛʁtɥi] ; 1698 - 27 de julio de 1759) [a] fue un matemático, filósofo y hombre de letras francés . Se convirtió en director de la Academia de Ciencias y primer presidente de la Academia de Ciencias de Prusia , por invitación de Federico el Grande .
Maupertuis realizó una expedición a Laponia para determinar la forma de la Tierra. A menudo se le atribuye haber inventado el principio de acción mínima ; una versión se conoce como principio de Maupertuis : una ecuación integral que determina el camino seguido por un sistema físico. Su trabajo en historia natural es interesante en relación con la ciencia moderna, ya que tocó aspectos de la herencia y la lucha por la vida .
Maupertuis nació en Saint-Malo , Francia, en una familia de comerciantes- corsarios moderadamente rica . Su padre, Renė, había estado involucrado en una serie de empresas que eran fundamentales para la monarquía , por lo que prosperó social y políticamente. [1] El hijo fue educado en matemáticas por un tutor privado, Nicolas Guisnée, [2] y al completar su educación formal su padre le aseguró una comisión de caballería en gran parte honorífica . Después de tres años en la caballería, tiempo durante el cual se familiarizó con los círculos sociales y matemáticos de moda, se mudó a París y comenzó a construir su reputación como matemático e ingenio literario. En 1723 fue admitido en la Academia de Ciencias .
Sus primeros trabajos matemáticos giraron en torno a la controversia vis viva , para la cual Maupertuis desarrolló y amplió el trabajo de Isaac Newton (cuyas teorías aún no eran ampliamente aceptadas fuera de Inglaterra) y argumentó en contra de la decadente mecánica cartesiana . En la década de 1730, la forma de la Tierra se convirtió en un punto álgido en la batalla entre sistemas mecánicos rivales. Maupertuis, basándose en su exposición de Newton (con la ayuda de su mentor Johan Bernoulli ) predijo que la Tierra debería ser achatada , mientras que su rival Jacques Cassini la midió astronómicamente para ser achatada . En 1736 Maupertuis actuó como jefe de la Misión Geodésica Francesa enviada por el rey Luis XV a Laponia para medir la longitud de un grado de arco del meridiano . Sus resultados, que publicó en un libro que detalla sus procedimientos, esencialmente resolvieron la controversia a su favor. El libro incluía una narración de aventuras de la expedición y un relato de las inscripciones de Käymäjärvi en Suecia. A su regreso a casa se convirtió en miembro de casi todas las sociedades científicas de Europa. [3]
Después de la expedición a Laponia, Maupertuis se dedicó a generalizar su trabajo matemático anterior, proponiendo el principio de mínima acción como principio metafísico que subyace a todas las leyes de la mecánica. También se expandió al ámbito biológico, publicando de forma anónima un libro que era en parte ciencia popular, en parte filosofía y en parte erótica: Vénus physique . En ese trabajo, Maupertuis propuso una teoría de la generación (es decir, la reproducción) en la que la materia orgánica poseía una "inteligencia" autoorganizada que era análoga al concepto químico contemporáneo de afinidades , que fue ampliamente leído y comentado favorablemente por Georges-Louis. Leclerc, conde de Buffon . Más tarde desarrolló aún más sus puntos de vista sobre los seres vivos en un trabajo seudónimo más formal que exploraba la herencia , recopilando evidencia que confirmaba las contribuciones de ambos sexos y trataba las variaciones como fenómenos estadísticos.
En 1740 Maupertuis fue a Berlín por invitación de Federico II de Prusia y participó en la batalla de Mollwitz montado en un burro , donde fue hecho prisionero por los austriacos. Tras su liberación regresó a Berlín y de allí a París , donde fue elegido director de la Academia de Ciencias en 1742, y al año siguiente fue admitido en la Académie française . Al regresar a Berlín en 1744, nuevamente por deseo de Federico II, fue elegido presidente de la Real Academia Prusiana de Ciencias en 1746, que controló con la ayuda de Leonhard Euler hasta su muerte. Su situación se volvió extremadamente incómoda con el estallido de la Guerra de los Siete Años entre su país de origen y el de su patrón, y su reputación se vio afectada tanto en París como en Berlín. Al ver que su salud empeoraba, se retiró en 1757 al sur de Francia con una niña, dejando atrás a su esposa e hijos y se fue en 1758 a Basilea , donde murió un año después. [4] La difícil disposición de Maupertuis lo involucró en constantes disputas, de las cuales sus controversias con Samuel König y Voltaire durante la última parte de su vida son ejemplos. [5]
Algunos historiadores de la ciencia señalan su trabajo en biología como un precursor significativo del desarrollo de la teoría de la evolución, específicamente la teoría de la selección natural . [7] Otros escritores sostienen que sus comentarios son superficiales, vagos o incidentales a ese argumento en particular. El veredicto de Mayr fue: "No era ni un evolucionista ni uno de los fundadores de la teoría de la selección natural [pero] fue uno de los pioneros de la genética ". [8] Maupertuis abrazó una teoría de la pangénesis , postulando partículas tanto de la madre como del padre como responsables de los caracteres del niño. [9] Bowler le atribuye estudios sobre la herencia, el origen natural de las razas humanas y la idea de que las formas de vida pueden haber cambiado con el tiempo. [10]
Maupertuis fue un fuerte crítico de los teólogos naturales , señalando fenómenos incompatibles con el concepto de un Creador bueno y sabio. También fue uno de los primeros en considerar a los animales en términos de poblaciones variables, en oposición a la tradición de la historia natural que enfatizaba la descripción de especímenes individuales.
La dificultad de interpretación de Maupertuis se puede medir leyendo las obras originales. A continuación se muestra una traducción del Essai de cosmologie , seguida del pasaje original en francés:
Pero ¿no podría decirse que, en las combinaciones fortuitas de las producciones de la naturaleza, como sólo había algunas en las que estaban presentes ciertas relaciones de idoneidad [b] que podían subsistir, no es de extrañar que esta idoneidad esté presente? en todas las especies que existen actualmente? Se puede decir que el azar había producido una multitud innumerable de individuos; un pequeño número se encontró construido de tal manera que las partes del animal pudieran satisfacer sus necesidades; en otro número infinitamente mayor no había ni adecuación ni orden: todos estos últimos han perecido. Los animales que carecían de boca no podían vivir; otros, al carecer de órganos reproductivos, no pudieron perpetuarse; los únicos que quedaron son aquellos en los que se encontró orden y adecuación; y estas especies, que vemos hoy, no son más que la parte más pequeña de lo que el ciego destino había producido.
Mais ne pourroit-on pas dire, que dans la combinaison fortuite des Productions de la Nature, como n'y avoit que celles où se trouvoient sures rapports de convenance, qui pussent subsister, il n'est pas merveilleux que esta convenance se trouve ¿En todas las especies que actualmente existen? Le hasard, diroit-on, evita producir una multitud innombrable d'Individus; un petit nombre se trouvoit construit de maniere que les Parties de l'Animal pouvoient satisfaire à ses besoins; dans un autre infiniment plus grand, il n'y avoit ni convenance, ni ordre: tous ces derniers ont péri; des Animaux sans bouche ne pouvoient pas vivre, d'autres qui manquoient d'organes pour la génération ne pouvoient pas se perpétuer; les feuls qui soient restés, sont ceux où se trouvoient l'ordre & la convenance: & ces especes que nous voyons aujourd'hui, ne sont que la plus petite partie de ce qu'un destin aveugle avoit produit. [11]
El mismo texto se publicó anteriormente (1748) como "Les loix du mouvement et du repos déduites d'un principe metaphysique" (traducción: "Derivación de las leyes del movimiento y el equilibrio a partir de un principio metafísico"). King-Hele (1963) señala ideas similares, aunque no idénticas, de David Hume treinta años después en sus Diálogos sobre la religión natural (1777).
El principal debate en el que participó Maupertuis fue el que trató las teorías en competencia sobre la generación (es decir, el preformacionismo y la epigénesis ). Su explicación de la vida implicaba la generación espontánea de nuevos tipos de animales y plantas, junto con la eliminación masiva de formas deficientes. Estas ideas evitan la necesidad de un Creador, pero no forman parte del pensamiento moderno sobre la evolución. [12] La fecha de estas especulaciones, 1745, coincide con la del propio trabajo de Carl Linnaeus y, por lo tanto, es anterior a cualquier noción firme de especie . Asimismo, el trabajo sobre genealogía , sumado al rastreo de caracteres fenotípicos a través de linajes, presagia trabajos posteriores realizados en genética.
El principio de acción mínima establece que en todos los fenómenos naturales una cantidad llamada "acción" tiende a minimizarse. Maupertuis desarrolló ese principio a lo largo de dos décadas. Para él, la acción podía expresarse matemáticamente como el producto de la masa del cuerpo involucrado, la distancia que había recorrido y la velocidad a la que viajaba.
En 1741, presentó un artículo en la Academia de Ciencias de París, Loi du repos des corps ( Ley de los cuerpos en reposo ). En él demostró que un sistema de cuerpos en reposo tiende a alcanzar una posición en la que cualquier cambio crearía el cambio más pequeño posible en una cantidad que, según él, podría asimilarse a la acción.
En 1744, en otro artículo ante la Academia de París, presentó su Accord de plusieurs lois naturallles qui avaient paru jusqu'ici incompatibles ( Concordancia de varias leyes naturales que hasta entonces parecían incompatibles ) para demostrar que el comportamiento de la luz durante la refracción: cuando se dobla al entrar en un nuevo medio, era tal que el camino total que seguía, desde un punto del primer medio a un punto del segundo, minimizaba una cantidad que él nuevamente asimilaba a la acción.
Finalmente, en 1746 presentó otro artículo, Loix du mouvement et du repos ( Leyes de movimiento y reposo ), esta vez a la Academia de Ciencias de Berlín, que demostraba que las masas puntuales también minimizan la acción. Las masas puntuales son cuerpos que pueden tratarse a efectos de análisis como una cierta cantidad de materia (una masa) concentrada en un solo punto. Un importante debate a principios del siglo XVIII giró en torno al comportamiento de tales cuerpos en las colisiones.
Los físicos cartesianos y newtonianos argumentaron que en sus colisiones, las masas puntuales conservaban tanto el impulso como la velocidad relativa. Los leibnizianos, por otra parte, sostenían que también conservaban lo que se llamaba fuerza viva o vis viva . Esto era inaceptable para sus oponentes por dos razones: la primera, que la conservación de la fuerza viva no se aplicaba a los llamados cuerpos "duros", cuerpos que eran totalmente incompresibles, mientras que los otros dos principios de conservación sí; la segunda era que la fuerza viva estaba definida por el producto de la masa y el cuadrado de la velocidad. ¿Por qué la velocidad apareció dos veces en esta cantidad, como sugiere la elevación al cuadrado? Los leibnizianos argumentaron que esto era bastante simple: había una tendencia natural en toda la materia al movimiento, por lo que incluso en reposo, hay una velocidad inherente a los cuerpos; cuando comienzan a moverse, hay un segundo término de velocidad correspondiente a su movimiento real.
Esto era un anatema para los cartesianos y los newtonianos. Una tendencia inherente hacia el movimiento era una "cualidad oculta" del tipo favorecido por los escolásticos medievales y a la que había que resistir a toda costa.
Hoy en día se rechaza el concepto de cuerpo "duro"; y la masa multiplicada por el cuadrado de la velocidad es sólo el doble de energía cinética, por lo que la mecánica moderna reserva un papel importante para la cantidad heredera de "fuerza viva".
Para Maupertuis, sin embargo, era importante conservar el concepto de cuerpo duro. Y la belleza de su principio de mínima acción era que se aplicaba igualmente a cuerpos duros y elásticos. Como había demostrado que el principio se aplicaba también a los sistemas de cuerpos en reposo y a la luz, parecía que era verdaderamente universal.
La etapa final de su argumento llegó cuando Maupertuis se propuso interpretar su principio en términos cosmológicos. La "acción mínima" suena como un principio de economía, más o menos equivalente a la idea de economía de esfuerzo en la vida diaria. Un principio universal de economía de esfuerzos parecería mostrar el funcionamiento de la sabiduría en la construcción misma del universo. Éste parece, en opinión de Maupertuis, un argumento más poderoso a favor de la existencia de un creador infinitamente sabio que cualquier otro que pueda proponerse.
Publicó su pensamiento sobre estos asuntos en su Essai de cosmologie ( Ensayo sobre cosmología ) de 1750. Muestra que los principales argumentos presentados para probar a Dios, a partir de las maravillas de la naturaleza o de la aparente regularidad del universo, están todos abiertos a objeciones ( ¿Qué maravilla hay en la existencia de ciertos insectos particularmente repulsivos? ¿Qué regularidad hay en la observación de que todos los planetas giran casi en el mismo plano? Exactamente el mismo plano podría haber sido sorprendente, pero "casi el mismo plano" es mucho menos convincente. ). Pero un principio universal de sabiduría proporciona una prueba innegable de la configuración del universo por parte de un creador sabio.
Por lo tanto, el principio de acción mínima no es sólo la culminación del trabajo de Maupertuis en varias áreas de la física, sino que también lo ve como su logro más importante en filosofía, ya que proporciona una prueba incontrovertible de Dios.
Los fallos de su razonamiento son principalmente que no hay ninguna razón obvia por la que el producto de la masa, la velocidad y la distancia deba considerarse particularmente correspondiente a la acción, y menos aún una razón por la que su minimización deba ser un principio de "economía" como una minimización del esfuerzo. . De hecho, el producto de la masa, la velocidad y la distancia es matemáticamente equivalente al producto de la fuerza viva y el tiempo; por tanto, la integral en distancia del producto de la masa y la velocidad es equivalente a la integral en tiempo de la fuerza viva. Leibniz ya había demostrado que es probable que esta cantidad se minimice o se maximice en los fenómenos naturales. Minimizar esta cantidad podría posiblemente demostrar economía, pero ¿cómo podría maximizarla? (Ver también los principios correspondientes de acciones estacionarias de Lagrange y Hamilton ).
En Historia natural universal y teoría de los cielos , Immanuel Kant cita la discusión de Maupertuis de 1745 sobre objetos similares a nebulosas , que según Maupertuis son en realidad colecciones de estrellas, incluida Andrómeda .
Arthur Schopenhauer sugirió que la "doctrina más importante y brillante" de Immanuel Kant , contenida en la Crítica de la razón pura (1781), fue afirmada por Maupertuis:
Pero ¿qué vamos a decir cuando encontramos la doctrina más importante y brillante de Kant, la de la idealidad del espacio y de la existencia meramente fenoménica del mundo corpóreo, expresada ya treinta años antes por Maupertuis? ... Maupertuis expresa esta doctrina paradójica tan decididamente, y sin embargo sin añadir pruebas, que debe suponerse que también la obtuvo de otra parte. [13]
