Пьер Луи Мопертюи

«Мопертюи» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. Мопертюи (значения) .

Пьер Луи Мопертюи
Мопертюи в « лапмудах » из своей экспедиции в Лапландию. Одной рукой он давит на земной шар, сжимая его. Линейная гравюра Ж. Даулле, 1741 г., по Р. Левраку-Турньеру , 1737 г.
Рожденный	1698 Сен-Мало , Франция
Умер	27 июля 1759 г. ( 1759-07-27 ) (60 лет) Базель , Швейцария
Известный	Принцип наименьшего действия , предшественник трансмутации
Научная карьера
Поля	Математика , физика , биология , метафизика , моральная философия , астрономия , география
Учреждения	Французская академия , Берлинская академия

Пьер Луи Моро де Мопертюи ( / ˌ m oʊ p ər ˈ t w iː / ; Французский: [mopɛʁtɥi] ; 1698 – 27 июля 1759) был французским математиком, философом и литератором . Он стал директором Академии наук и первым президентом Прусской академии наук по приглашению Фридриха Великого .

Мопертюи совершил экспедицию в Лапландию , чтобы определить форму Земли. Ему часто приписывают изобретение принципа наименьшего действия ; версия известна как принцип Мопертюи – интегральное уравнение, определяющее путь, по которому движется физическая система. Его работы по естествознанию интересны применительно к современной науке, поскольку он затронул аспекты наследственности и борьбы за жизнь .

Биография

Мопертюи родился в Сен-Мало , Франция, в умеренно богатой семье торговцев- корсаров . Его отец, Рене, участвовал во многих предприятиях, которые были центральными для монархии, что способствовало его социальному и политическому процветанию. Сына обучал математике частный репетитор Николя Гисне. и после завершения формального образования его отец обеспечил ему в значительной степени почетную кавалерийскую комиссию. После трех лет службы в кавалерии, за это время он познакомился с модными общественными и математическими кругами, он переехал в Париж и начал строить свою репутацию математика и литературного остряка. В 1723 году он был принят в Академию наук .

Памятная марка Французской геодезической миссии в Лапландии .

Его ранние математические работы вращались вокруг спора о vis viva , в рамках которого Мопертюи развил и расширил работы Исаака Ньютона (чьи теории еще не получили широкого признания за пределами Англии) и выступал против ослабевающей картезианской механики. В 1730-х годах форма Земли стала горячей точкой в ​​битве между конкурирующими системами механики. Мопертюи на основе своего изложения Ньютона (с помощью своего наставника Йохана Бернулли ) предсказал, что Земля должна сплюснуться , в то время как его соперник Жак Кассини астрономически измерил ее вытянутую форму . В 1736 году Мопертюи был руководителем французской геодезической миссии , посланной королем Людовиком XV в Лапландию для измерения длины градуса дуги меридиана . Его результаты, которые он опубликовал в книге с подробным описанием своих процедур, по существу разрешили спор в его пользу. В книгу вошли приключенческий рассказ об экспедиции и отчет о надписях Кяймяярви в Швеции. По возвращении домой он стал членом почти всех научных обществ Европы.

Мопертюи мнение	Кассини мнение

После Лапландской экспедиции Мопертюи приступил к обобщению своих ранних математических работ, предложив принцип наименьшего действия как метафизический принцип, лежащий в основе всех законов механики. Он также расширил сферу биологии, анонимно опубликовав книгу, которая была частично научно-популярной, частично философской и частично эротической: «Vénus Physique» . В этой работе Мопертюи предложил теорию генерации (т. е. воспроизводства), в которой органическое вещество обладало самоорганизующимся «разумом», аналогичным современной химической концепции сродства , которую широко читал и положительно комментировал Жорж-Луи. Леклерк, граф де Бюффон . Позже он развил свои взгляды на живые существа в более формальной работе под псевдонимом, в которой исследовалась наследственность , собирались доказательства, подтверждающие вклад обоих полов, и рассматривались вариации как статистические явления.

В 1740 году Мопертюи отправился в Берлин по приглашению Фридриха II Прусского и принял участие в битве при Мольвице на осле , где попал в плен к австрийцам. После освобождения он вернулся в Берлин, а затем в Париж , где был избран директором Академии наук в 1742 году, а в следующем году был принят во Французскую академию . Вернувшись в 1744 году в Берлин, опять-таки по желанию Фридриха II, он был избран в 1746 году президентом Королевской прусской академии наук , которой контролировал с помощью Леонарда Эйлера до своей смерти. Его положение стало чрезвычайно неловким с началом Семилетней войны между его родной страной и страной его покровителя, и его репутация пострадала как в Париже, так и в Берлине. Обнаружив, что его здоровье ухудшается, он удалился в 1757 году на юг Франции с молодой девушкой, оставив жену и детей, и отправился в 1758 году в Базель , где умер год спустя. Тяжелый характер Мопертюи вовлекал его в постоянные ссоры, примерами которых являются его споры с Самуэлем Кенигом и Вольтером во второй половине его жизни.

Мопертюзиана (1753 г.), анонимно опубликованная Вольтером или Кенигом . На обложке изображен Дон Кихот (Мопертюи), нападающий на ветряные мельницы со сломанным копьем и восклицающий «Тремоле!» . Внизу восседает в седле Санчо Панса (Эйлер) , а справа сатир восклицает: «Вот как вы доберетесь до звезд!»

«Блеск большей части того, что он делал, был подорван его склонностью оставлять работу незавершенной, его неспособностью реализовать свой собственный потенциал. Именно гениальное понимание привело его к принципу наименьшего действия, но недостаток интеллектуальной энергии или строгости это помешало ему дать этому математическое обоснование, которое обеспечил Лагранж ... Он раскрывает замечательные способности восприятия в области наследственности, в понимании механизма развития видов, даже в иммунологии, но не имеет полностью разработанной теории. Его философские работы являются его наиболее увлекательными. : смело, захватывающе, хорошо аргументировано».

Эволюция

Некоторые историки науки указывают на его работу в биологии как на существенного предшественника развития эволюционной теории, в частности теории естественного отбора . Другие авторы утверждают, что его замечания поверхностны, расплывчаты или несущественны по отношению к данному конкретному аргументу. Вердикт Майра был таким: «Он не был ни эволюционистом , ни одним из основателей теории естественного отбора , [но] он был одним из пионеров генетики » . Мопертюи придерживался теории пангенезиса , постулируя, что частицы как матери, так и отца ответственны за характер ребенка. Боулер приписывает ему исследования наследственности, естественного происхождения человеческих рас и идею о том, что формы жизни могли меняться со временем.

Мопертюи был резким критиком естественных теологов , указывая на явления, несовместимые с представлением о добром и мудром Творце. Он также был одним из первых, кто рассматривал животных с точки зрения переменных популяций, вопреки традиции естествознания, которая делала упор на описание отдельных экземпляров.

Трудность интерпретации Мопертюи можно оценить, прочитав оригинальные произведения. Ниже приведен перевод « Опыта космологии» , за которым следует оригинальный отрывок на французском языке:

Но нельзя ли было бы сказать, что в случайных сочетаниях произведений природы лишь кое-где существовали определенные отношения соответствия Если бы существовали такие, которые были бы способны к существованию, то не следует удивляться тому, что эта приспособленность присутствует у всех видов, существующих в настоящее время? Можно сказать, что случай породил бесчисленное множество людей; небольшое количество оказалось построенным таким образом, что части животного были в состоянии удовлетворить его потребности; в другом, бесконечно большем числе, не было ни приспособленности, ни порядка: все эти последние погибли. Животные, у которых не было рта, не могли бы жить; другие, у которых не было репродуктивных органов, не могли продолжать свое существование; остались только те, в которых был найден порядок и соответствие; и эти виды, которые мы видим сегодня, — лишь малая часть того, что создала слепая судьба.

Но не можем ли мы сказать, что в случайном сочетании произведений природы, поскольку существовали только те, в которых были обнаружены определенные выгодные отношения, которые могли существовать, не удивительно, что это удобство было обнаружено у всех существующих в настоящее время видов? Случай, можно сказать, породил бесчисленное множество индивидуумов; небольшое количество было построено таким образом, чтобы части Животного могли удовлетворить их потребности; в другом, бесконечно большем, не было ни приличия, ни порядка: все последние погибли; Животные без ртов не могли жить, другие, у которых не было органов для размножения, не могли продолжать свое существование; оставшиеся деревья были теми, в которых были найдены порядок и удобство: и эти виды, которые мы видим сегодня, являются лишь малой частью того, что создала слепая судьба.

Этот же текст был опубликован ранее (1748 г.) под названием « Les loix du mouvement et du repos déduites d'un principe метафизики » (перевод: « Вывод законов движения и равновесия из метафизического принципа »). Кинг-Хеле (1963) указывает на схожие, хотя и не идентичные, идеи Дэвида Юма , высказанные тридцатью годами позже в его «Диалогах о естественной религии» (1777).

Основная дискуссия, в которой участвовал Мопертюи, касалась конкурирующих теорий зарождения (т.е. преформизма и эпигенеза ). Его описание жизни включало спонтанное возникновение новых видов животных и растений, а также массовое уничтожение дефектных форм. Эти идеи избегают необходимости в Творце, но не являются частью современного мышления об эволюции. Дата этих предположений, 1745 год, совпадает с Карла Линнея датой работы и, таким образом, предшествует любому твердому представлению о видах . Кроме того, работа по генеалогии в сочетании с отслеживанием фенотипических признаков по линиям предвещает более поздние работы, проделанные в области генетики.

Принцип наименьшего действия

Принцип наименьшего действия гласит, что во всех природных явлениях величина, называемая «действием», имеет тенденцию быть минимизированной. Мопертюи разрабатывал такой принцип на протяжении двух десятилетий. Для него действие могло быть выражено математически как произведение массы задействованного тела, пройденного им расстояния и скорости, с которой оно двигалось.

В 1741 году он представил Парижской академии наук доклад «Loi du repos des corps » (« Закон тел в покое »). В ней он показал, что система тел, находящихся в состоянии покоя, имеет тенденцию достигать положения, в котором любое изменение создаст наименьшее возможное изменение в величине, которую, как он утверждал, можно было бы приравнять к действию.

В 1744 году в другом докладе для Парижской академии он представил свое Accord de plusieurs lois naturallles qui avaient paru jusqu'ici inсовместимs ( Соглашение нескольких законов природы, которые до сих пор казались несовместимыми ), чтобы показать, что поведение света во время преломления — когда он изгибается при входе в новую среду, — был таков, что общий путь, по которому он следовал, от точки в первой среде до точки во второй, минимизировал величину, которую он снова усвоил как действие.

Наконец, в 1746 году он представил еще одну статью, Loix du mouvement et du repos (« Законы движения и покоя »), на этот раз в Берлинскую академию наук, в которой показано, что точечные массы также минимизируют действие. Точечные массы — это тела, которые для целей анализа можно рассматривать как определенное количество материи (массы), сконцентрированное в одной точке. Основные дебаты в начале восемнадцатого века касались поведения таких тел при столкновениях.

Физики-картезианцы и ньютоновцы утверждали, что при столкновениях точечные массы сохраняют как импульс, так и относительную скорость. Лейбницианцы, с другой стороны, утверждали, что они также сохраняют то, что называется живой силой или vis viva . Это было неприемлемо для их оппонентов по двум причинам: во-первых, сохранение живой силы не применимо к так называемым «твердым» телам, телам, которые были полностью несжимаемыми, тогда как два других принципа сохранения применимы; второе заключалось в том, что живая сила определялась произведением массы на квадрат скорости. Почему скорость появилась дважды в этой величине, как это предполагает возведение в квадрат? Лейбницианцы утверждали, что это достаточно просто: во всей материи существует естественная тенденция к движению, поэтому даже в покое телам присуща скорость; когда они начинают двигаться, появляется второй член скорости, соответствующий их фактическому движению.

Это было анафемой для картезианцев и ньютоновцев. Врожденная тенденция к движению была «оккультным качеством», которое предпочитали средневековые схоластики, и которому нужно было сопротивляться любой ценой.

Сегодня концепция «твердого» тела отвергается; а масса, умноженная на квадрат скорости, равна всего лишь удвоенной кинетической энергии, поэтому современная механика отводит главную роль наследнику «живой силы».

Однако для Мопертюи было важно сохранить концепцию твердого тела. И красота его принципа наименьшего действия заключалась в том, что он одинаково хорошо применим и к твердым и упругим телам. Поскольку он показал, что этот принцип применим также к системам покоящихся тел и к свету, казалось, что он действительно универсален.

Заключительная стадия его аргументации наступила, когда Мопертюи решил интерпретировать свой принцип в космологических терминах. «Наименьшее действие» звучит как принцип экономии, примерно эквивалентный идее экономии усилий в повседневной жизни. Универсальный принцип экономии усилий, казалось бы, демонстрирует действие мудрости в самом построении Вселенной. По мнению Мопертюи, это кажется более сильным аргументом в пользу существования бесконечно мудрого творца, чем любой другой, который можно выдвинуть.

Он опубликовал свои размышления по этим вопросам в своем «Эссе де космологии» ( «Очерк космологии ») 1750 года. Он показывает, что все основные аргументы, выдвинутые в пользу доказательства существования Бога, исходя из чудес природы или кажущейся регулярности Вселенной, вызывают возражения ( что за чудо в существовании некоторых особенно отвратительных насекомых, какая закономерность в наблюдении, что все планеты вращаются почти в одной плоскости – точно в одной плоскости могла бы бросаться в глаза, но «почти в одной плоскости» гораздо менее убедительно ). Но универсальный принцип мудрости представляет собой неоспоримое доказательство того, что Вселенная была создана мудрым творцом.

Следовательно, принцип наименьшего действия является не просто кульминацией работы Мопертюи в нескольких областях физики, он считает его также своим самым важным достижением в философии, дающим неопровержимое доказательство существования Бога.

Недостатки его рассуждений заключаются главным образом в том, что нет очевидной причины, по которой произведение массы, скорости и расстояния следует рассматривать как соответствующее действию, и еще меньше причин, по которым его минимизация должна быть принципом «экономии», таким как минимизация усилий. . Действительно, произведение массы, скорости и расстояния математически эквивалентно произведению живой силы и времени; таким образом, интеграл по расстоянию от произведения массы и скорости эквивалентен интегралу по времени от живой силы. Лейбниц уже показал, что эта величина может быть либо минимизирована , либо максимизирована в природных явлениях . Минимизация этого количества могла бы продемонстрировать экономию, но как ее максимизировать? (См. также соответствующие принципы стационарных действий Лагранжа и Гамильтона ).

к

В «Всеобщей естественной истории и теории неба» Иммануил Кант цитирует обсуждение Мопертюи 1745 года туманоподобных объектов, которые, как отмечает Мопертюи, на самом деле представляют собой скопления звезд, включая Андромеду .

Артур Шопенгауэр предположил, что Иммануила Канта «самое важное и блестящее учение », содержащееся в «Критике чистого разума» (1781 г.), было сформулировано Мопертюи:

Но что нам сказать, когда мы находим важнейшее и блестящее учение Канта об идеальности пространства и о чисто феноменальном существовании телесного мира, высказанное уже тридцатью годами ранее Мопертюи? ... Мопертюи выражает это парадоксальное учение настолько решительно, хотя и без прибавления доказательств, что надо полагать, будто он получил его еще и откуда-то.

Почести

• кратер Мопертюи на Луне Его именем назван , как и астероид 3281 Мопертюи .

Основные работы

Буквы

• — (1738). Фигура Земли, определенная на основе наблюдений господ Мопертюи, Клеро, Камю, Ле Монье и господина л'аббата Утье в сопровождении господина Цельсия (на французском языке) - через Галлику .
• — (1740). Философские размышления о происхождении языков и значении слов (на французском языке). Архивировано из оригинала 31 мая 2016 года.
• — (1741). Рассуждение о параллаксе Луны (на французском языке).
• — (1742). Рассуждение о разных фигурах звезд [ Рассуждение о разных фигурах звезд ] (на французском языке) (2-е изд.).
• — (1742). Элементы географии (на французском языке).
• — (1742). Письмо о комете 1742 г. (на французском языке).
• — (1743). Морская астрономия: или Элементы астрономии, как для стационарной, так и для мобильной обсерватории (на французском языке) – через Галлику.
• — (1744). Соглашение различных законов природы, которые до сих пор казались несовместимыми   (на французском языке). английский перевод
• — (1745). Физическая Венера (на французском языке).
• — (1746). Законы движения и покоя, выведенные из метафизического принципа   (на французском языке). английский перевод
• — (1749). Очерк моральной философии (на французском языке) – via Gallica.
• — (1750). Очерк космологии (на французском языке).
• — (1756). [Опера] (на французском языке). Том. 3. Лион: Жан-Мари Брюйсе.
• — (1756). [Опера] (на французском языке). Том. 4. Лион: Жан-Мари Брюйсе.

Ссылки

Цитируемые работы

• Шанк, Дж. Б. (2008). Ньютоновские войны Университет Чикаго Пресс. ISBN  978-0-226-74947-1 .
• Терролл, Мэри (2002). Человек, который сплющил Землю – Мопертюи и науки эпохи Просвещения Университет Чикаго Пресс. ISBN  0-226-79361-3 .

Дальнейшее чтение

• Ланкастер, ХО (май 1995 г.). «Математики в медицине и биологии. Генетика до Менделя: Мопертюи и Реомюр». Журнал медицинской биографии . 3 (2): 84–9. дои : 10.1177/096777209500300204 . ПМИД   11640042 . S2CID   45709897 .
• Сэндлер, И. (1983). «Пьер Луи Моро де Мопертюи – предшественник Менделя». Журнал истории биологии . 16 (1): 101–36. дои : 10.1007/BF00186677 . ПМИД   11611246 . S2CID   26835071 .
• Хоффхаймер, Миннесота (1982). «Мопертюи и критика предсуществования восемнадцатого века». Журнал истории биологии . 15 (1): 119–44. дои : 10.1007/BF00132007 . ПМИД   11615887 . S2CID   30533381 .
• Пеконен, Осмо; Васак, Анушка (2014). Мопертюи ан Лапони (на французском языке). Париж: Германн. ISBN  978-2-7056-8867-7 .

Внешние ссылки

• О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Пьер Луи Мопертюи» , Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
• Отчет девятнадцатого века о Мопертюи и принципе наименьшего действия
• Виталий Каптуг: О сравнении трех дуг меридианов в Лапландии