Pierre Louis Moreau de Maupertuis ( 1698-27 de julio de 1759) fue un matemático, filósofo y hombre de letras francés , que se convirtió en director de la Academia de Ciencias y primer presidente de la Academia Prusiana de Ciencias por invitación de Federico el Grande .
Maupertuis realizó una expedición a Laponia para determinar la forma de la Tierra. A menudo se le atribuye la invención del principio de mínima acción ; una versión se conoce como el principio de Maupertuis , una ecuación integral que determina la trayectoria seguida por un sistema físico. Su trabajo en historia natural es interesante en relación con la ciencia moderna, ya que abordó aspectos de la herencia y la lucha por la vida .
Maupertuis nació en Saint-Malo , Francia, en una familia moderadamente rica de corsarios mercantes . Su padre, René, 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 Académie des Sciences .
Sus primeros trabajos matemáticos giraron en torno a la controversia de la vis viva , para la que 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 de conflicto en la batalla entre sistemas rivales de mecánica. Maupertuis, basado 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 y resultó ser alargada . 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 detallaba 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 un principio metafísico que subyace a todas las leyes de la mecánica. También se expandió al ámbito biológico, publicando anónimamente un libro que era en parte ciencia popular, en parte filosofía y en parte erotismo: 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 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 a lomos de 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 Academia Francesa . Volvió a Berlín en 1744, de nuevo por deseo de Federico II, y fue elegido presidente de la Real Academia Prusiana de Ciencias en 1746, que dirigió con la ayuda de Leonhard Euler hasta su muerte. Su posición se volvió extremadamente incómoda con el estallido de la Guerra de los Siete Años entre su país natal y el de su patrón, y su reputación sufrió tanto en París como en Berlín. Al ver que su salud empeoraba, en 1757 se retiró al sur de Francia con una joven, 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 implicó 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 evolutiva, 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 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 defendió 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 incluye una traducción del Essai de cosmologie , seguida del pasaje original en francés:
Pero ¿no se podría decir que, en las combinaciones fortuitas de los productos de la naturaleza, como sólo había algunas en las que se daban ciertas relaciones de aptitud que podían subsistir, no hay que extrañarse de que esta aptitud se dé 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 eran capaces de satisfacer sus necesidades; en otro número infinitamente mayor, no había ni aptitud ni orden: todos estos últimos han perecido. Los animales sin boca no podrían vivir; otros sin órganos reproductores no podrían perpetuarse; los únicos que quedaron son aquellos en los que se encontró orden y aptitud; y estas especies, que vemos hoy, no son más que la parte más pequeña de lo que el destino ciego 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 fue publicado antes (1748) como "Les loix du mouvement et du repos déduites d'un principe metaphysique" (traducción: "Derivación de las leyes del movimiento y del 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 abordó las teorías en pugna 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 el trabajo del propio Carl Linnaeus , y por lo tanto es anterior a cualquier noción firme de especie . Además, el trabajo sobre genealogía , junto con el rastreo de caracteres fenotípicos a través de linajes, prefigura el trabajo posterior realizado en genética.
El principio de mínima acción establece que en todos los fenómenos naturales una cantidad llamada "acción" tiende a minimizarse. Maupertuis desarrolló este 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 recorrida y la velocidad a la que se desplazaba.
En 1741, presentó un artículo a 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 a la Academia de París, presentó su Accord de plusieurs lois naturelles qui avaient paru jusqu'ici incompatibles ( Concordancia de varias leyes naturales que hasta entonces parecían incompatibles ) para mostrar 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 en el primer medio a un punto en el segundo, minimizaba una cantidad que él nuevamente asimiló a la acción.
Finalmente, en 1746 presentó otro artículo, Leyes del movimiento y del reposo , esta vez en la Academia de Ciencias de Berlín, en el 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 único punto. Un importante debate a principios del siglo XVIII se centró en el comportamiento de dichos cuerpos en las colisiones.
Los físicos cartesianos y newtonianos argumentaban que, en sus colisiones, las masas puntuales conservaban tanto el momento como la velocidad relativa. Los leibnizianos, por otro lado, argumentaban que también conservaban lo que se llamaba fuerza viva o vis viva . Esto era inaceptable para sus oponentes por dos razones: la primera era 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 lo hacían; la segunda era que la fuerza viva se definía por el producto de la masa por el cuadrado de la velocidad. ¿Por qué la velocidad aparecía dos veces en esta cantidad, como sugiere el cuadrado? Los leibnizianos argumentaban que esto era bastante simple: había una tendencia natural en toda la materia hacia el movimiento, por lo que incluso en reposo, hay una velocidad inherente en 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 que favorecían 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 la energía cinética, de modo que la mecánica moderna reserva un papel importante para la cantidad sucesora de la "fuerza viva".
Para Maupertuis, sin embargo, era importante conservar el concepto de cuerpo duro. Y lo bueno de su principio de mínima acción era que se aplicaba igualmente a cuerpos duros y elásticos. Como había demostrado que el principio también se aplicaba a sistemas de cuerpos en reposo y a la luz, parecía que era verdaderamente universal.
La etapa final de su argumentación llegó cuando Maupertuis se propuso interpretar su principio en términos cosmológicos. El principio de “mínima acción” suena como un principio de economía, aproximadamente equivalente a la idea de economía de esfuerzo en la vida diaria. Un principio universal de economía de esfuerzo parecería mostrar el funcionamiento de la sabiduría en la construcción misma del universo. Esto parece, en opinión de Maupertuis, un argumento más poderoso a favor de la existencia de un creador infinitamente sabio que cualquier otro que pueda presentarse.
Publicó sus ideas sobre estos temas en su Ensayo de cosmología de 1750. Muestra que los principales argumentos esgrimidos para demostrar la existencia de Dios, a partir de las maravillas de la naturaleza o de la aparente regularidad del universo, son todos susceptibles de objeción (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 conformación del universo por un creador sabio.
Por tanto, el principio de mínima acción no es sólo la culminación del trabajo de Maupertuis en varias áreas de la física, sino que lo ve también como su logro más importante en filosofía, al proporcionar 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 como correspondiente a la acción, y menos aún por la que su minimización deba ser un principio de "economía" como la minimización del esfuerzo. De hecho, el producto de la masa, la velocidad y la distancia es matemáticamente el equivalente del producto de la fuerza viva por el tiempo; por lo tanto, la integral sobre la distancia del producto de la masa y la velocidad es equivalente a la integral sobre el 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 demostrar concebiblemente economía, pero ¿cómo podría maximizarla? (Véase también los principios correspondientes de las 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 Maupertuis señala que 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 decir cuando encontramos la doctrina más importante y brillante de Kant, la de la idealidad del espacio y de la existencia meramente fenomenal del mundo corpóreo, expresada ya treinta años antes por Maupertuis? ... Maupertuis expresa esta doctrina paradójica tan decididamente, y sin embargo sin añadir prueba alguna, que hay que suponer que también la obtuvo de alguna otra parte. [13]
