Pierre Louis Moreau de Maupertuis | |
---|---|
Pierre-Louis Moreau de Maupertuis | |
Pierre Louis de Maupertuis. J. Dolle metszete az ábra után. R. Tournier . 1755. | |
Születési dátum | 1698. július 17 |
Születési hely | Saint Malo , Franciaország |
Halál dátuma | 1759. július 27. [1] [2] [3] […] (61 éves) |
A halál helye | Bázel , Svájc |
Ország | |
Tudományos szféra | matematika , mechanika , csillagászat , geodézia , biológia |
tudományos tanácsadója | Johann Bernoulli |
Diákok | Emilie du Chatelet és Lemonnier, Pierre Charles [4] |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
Pierre Louis Moreau de Maupertuis ( fr. Pierre-Louis Moreau de Maupertuis ; 1698. július 17., Saint -Malo , Franciaország - 1759. július 27. , Bázel , Svájc ) - francia matematikus , természettudós , mechanikus , fizikus és csillagász .
Saint-Jean-de-Gueret- ben született Saint-Malo városa közelében ; Miután ragyogó otthoni oktatásban részesült, kezdetben a katonai pályát választotta. 1718-ban beíratták a testőrök közé, és a lovasságnál szolgált (először hadnagyi, később kapitányi rangban). Az egzakt tudományok iránti természetes hajlam azonban arra késztette, hogy 1722-ben visszavonuljon, és Párizsban telepedett le , élvezve a párizsi kávézók szellemi életét, miközben intenzíven tanult matematikát. 1724-től kezdve Maupertuis számos tudományos közleményt publikált; ezek közül az elsőben - "A hangszerek formájáról" ( "Sur la forme des instruments de musique" ) [5] - a hangszer alakjának a belőle kivont hangok jellemzőire gyakorolt hatását tanulmányozzák , ill. majd a fiatal tudós maximumokra és minimumokra vonatkozó feladatokkal foglalkozik, a cikloid és egyéb síkgörbék tulajdonságait vizsgálja [6] [7] .
Miután 1728-ban Angliában járt, ahol a Londoni Királyi Társaság tagjává választották , és Bázelben (1729-1730) Johann Bernoulli vezetésével Leibniz és Newton [7] műveit tanulta , Maupertuis visszatért Franciaországba. Newton eszméinek híveként és terjesztőjeként akkor még kevesen voltak híresek a kontinentális Európában. 1731-ben a Párizsi Tudományos Akadémia tagjává választották , majd a Föld délkörének hosszának mérésére Lappföldre küldött geodéziai expedíció vezetőjévé nevezték ki (1736-1737) [6] [8] .
Az expedíció eredményei meggyőzően cáfolták Cassini (a francia csillagászok dinasztiája) hipotézisét a Föld ellipszoidjának megnyúlásáról, és meghozták Maupertuis egész európai hírnevét. A lappföldi expedíciót Voltaire " Micromegas " című filozófiai regénye is tükrözi , amelyben Sirius lakója, Micromegas beszélget az expedíció résztvevőivel. Voltaire akkoriban nagyon magasra értékelte Maupertuis-t, költészetben és prózában dicsőítette munkásságát, feliratot írt a portréjához, és a tudóshoz intézett írásos felhívásaiban "mon cher applatisseur des mondes et des Cassinis"-nek nevezte "Kedvesem, aki ellaposította a világokat " és Cassini' [ 9] .
Frigyes király meghívására Maupertuis 1740-ben Poroszországba költözött ; az első sziléziai háború kezdete után Maupertuis, emlékezve lovassági képességeire, elkísérte a királyt egy sziléziai hadjárat során, és a mollwitzi csatában (1741 ) osztrák fogságba esett , de Mária Terézia irányítására hamarosan szabadon engedték. visszatért Berlinbe. Kétéves (1742-1744) franciaországi tartózkodás után (ahol 1743. június 27-én a Francia Akadémia tagjává választották ) Maupertuis 1744 őszén visszatért Berlinbe, és 1745-1753-ban a fizika elnöke volt. és a Berlini Tudományos Akadémia matematika osztálya [6] [8] .
Azonban a Maupertuis által javasolt legkevesebb cselekvés elve körül kibontakozó vita (lásd alább), és különösen Voltaire (aki Koenig oldalán beszélt ), a szellemes „Diatribe of Dr. the public kolosszális siker, komoly csapást mért a tudós hírnevére (ellene Voltaire azt írta, egész irodalmi Európa fegyvert fogott - kivéve Eulert és Meriant ). Ennek eredményeként Maupertuisnak 1756-ban Berlinből Párizsba kellett hagynia, ahol alapvetően utolsó éveit töltötte [9] .
Maupertuis Bázelben halt meg két kapucinus szerzetes jelenlétében ; halála előtt elismerte, hogy a kereszténység "a lehető legnagyobb eszközökkel a legnagyobb jóra vezeti az embert" [6] .
Voltaire már említett művein kívül Maupertuis-t II. Nagy Frigyes porosz király két költői üzenete is megszólítja (amely – Frigyes minden verséhez hasonlóan – franciául íródott). A német fordításból a fiatal G. R. Derzhavin [11] fordította prózában oroszra - a híres „ Chitalagae-hegyen komponált ódák ” részeként . Derzhavin tolla alatt, aki nem tudott franciául, és nem értette a nevet, Maupertuis Movterpyvé változott.
Maupertuis művei a mechanikának , a matematikai elemzésnek és geometriának [8] , valamint a geodéziának , a csillagászatnak és a biológiának szentelték . Maupertuis teljes műveit 1768 -ban adták ki Lyonban [6] .
Huygens- Newton véleménye |
Cassini véleménye |
Az 1730-as években kiéleződött a vita a Föld valódi alakjáról . Huygens és Newton elméleti munkájában azt állították, hogy a forradalom lapos ellipszoidja . Ugyanakkor a francia csillagászok dinasztiájának alapítója , Giovanni Domenico Cassini azon a véleményen volt, hogy a Föld a forradalom megnyúlt ellipszoidja; ugyanezt a véleményt osztotta fia, Jacques és unokája , François is, akik alatt Franciaországban megkezdték a pontos geodéziai méréseket. A vita megoldására a Francia Tudományos Akadémia 1735-1736-ban két expedíciót szerelt fel - az egyiket (Maupertuis és Clairaut vezette ) Lappföldre , a másikat ( Bouguet és La Condamine vezette ) Peruba , a Mitad del Mundo régióba. (a mai Ecuador területén ). Mindkét expedíció célja az volt, hogy – ésszerű pontossággal – megmérjék a Föld délkörének egy fokának hosszát, ami lehetővé tenné, hogy kiderüljön, melyik hipotézis a helyes [18] .
Mindkét fokmérés eredménye azt mutatta, hogy a Föld egy lapos forgásellipszoid; így a győzelem a newtoniak oldalán volt, akikhez Maupertuis is tartozott [9] . Maupertuis a lappföldi expedíció során elért tudományos eredményeket a "A Föld alakjáról" ( "Sur la Figure de la Terre" ) és a " Relation du voyage fait par ordre du Roi au . 1738 ); emellett több csillagászatról szóló ismeretterjesztő könyvet is írt [6] .
Maupertuis leghíresebb tudományos munkája a legkisebb cselekvés elve volt . Először (igaz, homályos formában és bizonyítás nélkül [19] ) „A természet különböző törvényeinek összhangja, amely eddig összeegyeztethetetlennek tűnt” című emlékiratban fogalmazódott meg ( „Accord de différentes loix de la Nature qui avoient jusqu'ici paru inkompatibilis" ) [20] Maupertuis 1744 -ben jelentette a Párizsi Tudományos Akadémiának [21] . Ebben az emlékiratában Maupertuis - a szilárd testek egyensúlyi feltételeivel kapcsolatos korábbi tanulmányaiból kiindulva, és a "Testek nyugalmi törvénye" ( "La loi du repos des corps" ) [20] cikkében kifejtett - bevezeti a " cselekvés" (feltéve, hogy mérték [22] a tömegek sebességük szerinti szorzatának és az út elemeinek összege) és megfogalmazza saját elvét, amely szerint egy részecske valódi pályája különbözik a többitől hogy az arra irányuló cselekvés minimális [23] ( Maupertuis-elv ).
Maupertuis ezt az elvet alkalmazza emlékiratában a fény terjedésének , visszaverődésének és fénytörésének jelenségeire . Ugyanakkor pontatlanul reprodukálva P. Fermat gondolatait a fény terjedésével kapcsolatban, bírálja azt a tézist, hogy a fény úgy mozog, hogy a legkevesebb időt tölti áthaladása során [24] . Maupertuis azt mondja: „A fény, amikor különböző médiumokat keresztez, nem rövidebb utat, sem rövidebb ideig tartó utat választ... azt az utat választja, amelynek valódi előnye van: az az út, amelyet követ, az az út, amelyre a akció lesz a legkevesebb ” [25] . Útközben Maupertuis bírálja [26] G. W. Leibniz „legkönnyebb út elvét” is .
Maupertuis bebizonyítja, hogy ha a fény úgy terjed az egyik közeg pontjából egy másik pontba, hogy az útjában a hatás minimális, akkor a két közeg határfelületén a fénytörés Descartes törvénye szerint történik , és nagyobb sebességnek felel meg. fénytörő közegbe. Azt is kimutatta, hogy az egyenes vonalú terjedés és visszaverődés során a fény a legkisebb hatás elvének is engedelmeskedik [24] . Az általa felvetett elv egyéb alkalmazásaival kapcsolatban Maupertuis megjegyzi, hogy „a kiterjedés sebességének szorzata” (ezen a helyen egy részecskerõl beszélünk, ezért Maupertuis nem említi a tömeget) nemcsak „a sugarak mozgásában, hanem minden mozdulatban és minden cselekvésben is a természet valójában a lehető legkisebb, és éppen ez a legkisebb cselekvés elve” [27] .
Euler hozzájárulásaMaupertuis (akinek matematikai képességei Lanczos K. szerint "sokkal alacsonyabbak voltak korának szintjénél"), miután meghirdette a természet új törvényét, amely a cselekvés minimálisságából áll, azonban nem adott egyértelmű definíciót a cselekvésre. minimálisra csökkentendő mennyiség [28] . Valójában csak olyan problémák vizsgálatára szorítkozott, ahol a mozgás jellemzői hirtelen és egyszer változnak (sőt, e hirtelen változás előtt és után a mozgás a tehetetlenségi törvények szerint megy végbe); nem érintette azokat a feladatokat, amelyekben folyamatosan változó karakterisztikájú mozgásokat kell kiszámítani. Az analitikai tervezést és a Maupertuis-elv jelentős általánosítását (valamint számos, a gyakorlat számára fontos problémára való alkalmazását) L. Euler adta meg „ Methodus inveniendi lineas curvas maximi minimive proprietate gaudentes sive solutio problematis isoperimetrici latissimo sensu accepti” című munkájában. ) [29] , ugyanabban az 1744-ben megjelent [30] . Ebben Euler szigorúan bebizonyította a legkisebb cselekvés elvét arra az esetre, ha egy anyagi pont központi erő hatására mozog [31] .
Euler szerint egy anyagi ponthoz viszonyítva a mozgást a pályájának szakaszán a képlet fejezi ki.
ahol a pont sebessége, a pálya mentén mért lineáris koordináta; ennek az integrálnak a minimalizálásáról beszélünk. Ezen eredmény után a legkisebb cselekvés elve kezd elfogadottá válni [32] . Vegyük észre, hogy Euler volt az, aki 1744-től kezdve az új variációs elv ( Maupertuis-Euler elv ) első alkalmazását is számos gyakorlati szempontból fontos problémára (lövedékek mozgása, központi mozgás stb.) adta; felhívta a figyelmet ezen elv alkalmazhatóságának korlátaira (különös tekintettel arra, hogy Euler, Maupertuis-szal ellentétben, tudta, hogy mind a valós, mind a változatos mozgásoknak meg kell felelniük a mechanikai energia megmaradásának törvényének [33] ), és hogy bizonyos esetekben a cselekvés nem a minimum, hanem a maximum [34] . Később, 1760-ban JL Lagrange kiterjesztette a legkisebb hatás elvét a konzervatív mechanikai rendszerek széles osztályára, stacionárius holonómiai korlátokkal [31] .
Emlékirat 1746-rólMaupertuis 1746 -ban a Les loix de mouvement et du repos déduites d'un Principe Métaphysique ( A metafizikai elvből származó mozgás és nyugalom törvényei ) [35] című művében tért vissza a legkisebb kényszer elvéhez . Ebben arra a következtetésre jutott, hogy ez „az egyetemes elv, amelyen minden törvény alapul”, és ettől függ „minden testi entitás mozgása és pihenése” [36] . Erre az „általános elvre” Maupertuis a következő megfogalmazást adja: „Amikor a természetben bizonyos változás következik be, az ehhez a változáshoz szükséges hatásmennyiség a lehető legkisebb . ” Ugyanakkor pontosítja: " A cselekvés mennyisége a testek tömegének, sebességének és megtett távolságának szorzata" [37] .
Maupertuis meglehetősen homályos, metafizikai jellegű érveléssel támasztotta alá a legkisebb cselekvés elvének egyetemességét teleologikus és teológiai érvek segítségével (ami a kortársak éles ellenvetéseit váltotta ki a Maupertuis-elvről szóló későbbi vitában). Elvének alkalmazásaként Maupertuis ezúttal a testek ütközésének ismert törvényeinek és a kar egyensúlyi törvényének levezetését mutatta be . Ahogy Lagrange később írta , "a jelzett alkalmazások túl különlegesek ahhoz, hogy rájuk lehessen építeni az általános elv igazolását" [38] . Emellett, jegyzi meg Lanczos K. , a variációs módszerek alkalmazása a rugalmas ütközések problémájára (bizonyos finomságai miatt) nagy művészetet igényel; Maupertuis viszont teljesen rossz megoldással érte el a helyes eredményt [39] .
Sőt, Maupertuis a legkisebb cselekvés elvéből [23] új bizonyítékot von ki Isten létezésére, kiáltva az ebből az elvből levezetett „mozgás és nyugalom törvényeiről”: „Micsoda öröm az emberi elmének, ha figyelembe vesszük ezeket a törvényeket, amelyek az Univerzum összes testének mozgásának és pihenésének alapelvei, bizonyítékot találnak bennük az azt irányító létezésére! Maupertuis szerint ezek a törvények bizonyítják legjobban „a Legfelsőbb Lény tökéletességét: minden dolog úgy van elrendezve, hogy a vak és szükségszerű matematika azt tegye, amit a világosabb és szabadabb értelem előír” [40] .
Az elv körüli vitaMaupertuis azon kísérlete, hogy teleológiai és teológiai érvekkel igazolja a legkisebb cselekvés elvét, az alkalmazhatóság feltételeinek egyértelmű megjelölésének hiánya olyan vitát váltott ki, amelyben számos jelentős európai tudós bírálta Maupertuis eredményeit: mechanika, matematikus, filozófus és publicisták [41] ] . A vitában nem annyira fizikai, mint inkább metafizikai kérdések kerültek előtérbe (a végső okok fogalmával és Isten létezésének Maupertuis által javasolt bizonyításával kapcsolatban) [24] .
A vitát P. Darcy indította el , aki 1749-ben kritikai cikket írt „Maupertuis úr elmélkedései a legkisebb cselekvés elvéről” . Ebben Darcy megmutatta - két rugalmas test ütközésének példáján, amelyek az ütközés után nyugalomban vannak -, hogy a Maupertuis-elv helytelen eredményekhez vezethet. Az elv metafizikai igazolását támadva Darcy rámutatott, hogy általában könnyen találhatunk olyan sebesség- és tömegfüggvényeket, amelyek minimálisságának feltételezése a testek mozgásának helyes törvényeit adná, de a következtetés az, hogy létezik egy A „legfelsőbb lény” ebből egyáltalán nem következik [42] . Fokozatosan olyan tudósok is bekapcsolódtak a vitába, mint G. Courtivron, J. L. d'Alembert , H. Wolf és mások [24] [41] . d'Alembert különösen azt írta, hogy a legkisebb cselekvés elvén alapuló kísérletek, amelyek a tudományt a végső okok elve alapján igazolják (vagyis a „világteremtő” által kitűzött célok alapján) „azt a benyomást keltik. egy csökevényes fáról" [43] .
A vitában 1751-ben új fordulatot hozott J. S. König , aki megkérdőjelezte Maupertuis elsőbbségét a legkisebb cselekvés elvének megfogalmazásában, azzal érvelve, hogy még G. W. Leibniz is ugyanezeket a gondolatokat vetette fel egy 1707-ben Bázelnek küldött magánlevélben. matematikus Jacob German . Koenig kivonatot közölt ebből a levélből [44] az Acta Eruditorum folyóiratban ( magát a levelet soha nem mutatták be, és a közzétett szakaszban, bár bevezetik a „cselekvés” fogalmát, nincs egyértelmű utalás a legkisebb cselekvés elvére ) [9] .
L. Euler határozottan megvédte Maupertuis elsőbbségét ; Kétségtelenül megértette Maupertuis érvelésének gyengeségét, nemcsak a kritikától tartózkodott, de még attól is, hogy megemlítse saját eredményeit ezen a területen, és minden tekintélyét felhasználva elérje, hogy Maupertuis-t a legkisebb cselekvés elvének szerzőjeként ismerjék el . 39] . Mindazonáltal a vitában a prioritás egyértelműen Maupertuis ellenfelei oldalán volt; különösen erős csapást mért a tudós tekintélyére Voltaire már említett "Akakiy doktor diatribe"-je . Voltaire, kigúnyolva Maupertuis teleológiáját (ami Voltaire szerint az Isten létezésének banális állítása volt), gúnyosan megjegyezte, hogy a világ elrendezésének célszerűsége különösen abban nyilvánult meg, hogy Isten elküldte Eulert Maupertuishoz, aki az elv értelmes matematikai kifejezés (miközben maga Maupertuis "semmit sem értett") [43] .
1745 - ben Hollandiában Maupertuis kiadta a "Scientific Venus, or Discourses on the Origin of Man and Animals" ( "Vénus physique, ou Une dissertation sur l'origine des hommes, et des animaux" ) című könyvét [45] . Ebben korának egyik legfejlettebb gondolkodójaként jelenik meg, aki határozottan szembeszállt a preformizmussal [46] . Leírva azt a számtalan "részecskét", amelyek a női és a hím "folyadékban" lebegnek, megtermékenyítéskor keverednek, és ennek eredményeként embriót képeznek , Maupertuis megmutatja, hogy az új szervezet örökli minden szülő tulajdonságait. Ezt a nézetet megerősítő példaként Maupertuis egy berlini család genealógiáját elemzi, amelynek sok tagja polidaktilis volt [47] .
Ebben a könyvben Maupertuis a „ dominancia ” kifejezést is használta, amely a genetikában a mai napig egy örökletes tulajdonság elnyomását jelenti egy másikkal; különösen a sötét színezés jele uralja a világos színezést (Maupertuis megjegyezte ezt a tényt, figyelembe véve a feketék albinizmusának jelenségét ). Egy új tulajdonság megjelenését spontán jelenségnek tekintette, előrevetítve a „ mutációk ” fogalmát.
Az emberi fajok eredetéről Maupertuis ezt írta (a későbbi evolucionizmussal egybecsengő nézeteket fedezve fel ): „Mind az óriásokat, mind a törpéket, mind a négereket, akik más emberek közé születtek, csapásoknak kellett kitéve az arrogancia vagy a félelem miatt. az emberi faj, és ez a rész a hasonló megváltozott fajokat olyan helyekre cserélte a Földön, ahol kevésbé lakható az éghajlat. A törpék visszaszorultak a sarkvidékekre, az óriások a Magellán-földeken élnek majd, a négerek a forró zóna népei lesznek.
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
Szótárak és enciklopédiák |
| |||
Genealógia és nekropolisz | ||||
|
18. századi mechanika | |
---|---|
Christopher Polhem • Johann Bernoulli • de Maupertuis • Jacob Herman • Daniil Bernoulli • Rodion Glinkov • von Segner • de Riccati • Leonhard Euler • J. S. König • A. C. Clairaut • Jean Léron d'Alembert • I. E. Zeiger • Thomas La Pierre- Simo |