لكي نحول تاريخ الطبيعة إلى علم حقيقي، كان يجب على المرء أن يكرس نفسه لتحقيقات قادرة على إخبارنا ليس بالشكل الخاص لحيوان معين أو آخر، بل بالإجراءات العامة للطبيعة في إنتاج الحيوان والحفاظ عليه.
Pierre Louis Moreau de Maupertuis كان عالم رياضيات وفيلسوفاً وأديباً فرنسياً. أصبح مديراً للأكاديمية الفرنسية للعلوم، وأول رئيس لأكاديمية بروسيا للعلوم، بدعوة من Frederick the Great.
قام Maupertuis برحلة استكشافية إلى Lapland لتحديد شكل الأرض. غالباً ما يُنسب إليه اختراع مبدأ أقل الفعل؛ وتُعرف نسخة منه باسم مبدأ Maupertuis – وهي معادلة تكاملية تحدد المسار الذي يتبعه نظام فيزيائي. يثير عمله في تاريخ الطبيعة الاهتمام فيما يتعلق بالعلم الحديث، حيث أنه لمس جوانب الوراثة والصراع من أجل البقاء.
السيرة الذاتية
وُلد Maupertuis في Saint-Malo بفرنسا، لعائلة ميسورة الحال نسبياً من تجار مرتزقة. كان والده Renė قد شارك في عدد من المشاريع التي كانت مركزية للملكية بحيث ازدهر اجتماعياً وسياسياً. تلقى الابن تعليماً في الرياضيات من قبل معلم خاص، Nicolas Guisnée، وبعد إكماله تعليمه النظامي، أمّن له والده عمولة في سلاح الفرسان كانت تحمل طابعاً فخرياً إلى حد كبير. بعد ثلاث سنوات في سلاح الفرسان، خلالها التقى بدوائر اجتماعية وعلمية أنيقة، انتقل إلى باريس وبدأ بناء سمعته كعالم رياضيات وفطنة أدبية. في عام 1723 تمت قبوله في الأكاديمية الفرنسية للعلوم.
دار عمله الرياضي المبكر حول نزاع vis viva، حيث طور Maupertuis وتوسع العمل الذي قام به Isaac Newton التي لم تكن نظرياته مقبولة على نطاق واسع خارج إنجلترا وحاجج ضد الميكانيكا الديكارتية المتضاؤلة. في الثلاثينيات من القرن الثامن عشر، أصبح شكل الأرض نقطة توتر في المعركة بين الأنظمة الميكانيكية المتنافسة. توقع Maupertuis، استناداً إلى عرضه Newton بمساعدة معلمه Johan Bernoulli أن تكون الأرض مفلطحة، بينما قاس منافسه Jacques Cassini فلكياً أنها مستطيلة. في عام 1736 تصرف Maupertuis كرئيس للبعثة الجيوديسية الفرنسية التي أرسلها الملك Louis XV إلى Lapland لقياس طول درجة قوس من خط الزوال. أسفرت نتائجه، التي نشرها في كتاب يفصل إجراءاته، عن تسوية النزاع لصالحه إلى حد كبير. تضمن الكتاب سردية مغامرة للرحلة الاستكشافية، وحساب نقوش Käymäjärvi في السويد. وعند عودته إلى وطنه أصبح عضواً في جميع الجمعيات العلمية في أوروبا تقريباً.
بعد رحلة Lapland الاستكشافية، شرع Maupertuis في تعميم عمله الرياضي السابق، مقترحاً مبدأ أقل الفعل كمبدأ ميتافيزيقي يكمن وراء جميع قوانين الميكانيكا. كما توسع ليشمل المجال البيولوجي، حيث نشر كتاباً مجهول المؤلف كان جزءاً من العلم الشعبي وجزءاً من الفلسفة وجزءاً من الأدب الإباحي: Vénus physique. في تلك الأعمال، اقترح Maupertuis نظرية التوليد أي التكاثر التي تمتلك فيها المادة العضوية "ذكاءً" ينظم نفسه بنفسه كان مماثلاً للمفهوم الكيميائي المعاصر للتقاربات، والتي تمت قراءتها على نطاق واسع وعلقت عليها بشكل إيجابي من قبل Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon. طور لاحقاً وجهات نظره حول الكائنات الحية بشكل أكبر في عمل أكثر رسمية باستخدام اسم مستعار استكشف الوراثة، وجمع أدلة أكدت مساهمات كلا الجنسين ومعاملة الاختلافات كظواهر إحصائية.
في عام 1740 ذهب Maupertuis إلى Berlin بدعوة من Frederick II of Prussia، وشارك في معركة Mollwitz، حيث تم أسره من قبل النمساويين. بعد إطلاق سراحه عاد إلى Berlin، ومن ثم إلى Paris، حيث تم انتخابه مديراً لأكاديمية العلوم في عام 1742، وفي السنة التالية تمت قبوله في Académie française. عاد إلى Berlin في عام 1744، مرة أخرى برغبة Frederick II، وتم اختياره رئيساً للأكاديمية الملكية البروسية للعلوم في عام 1746، التي تحكمها بمساعدة Leonhard Euler حتى وفاته. أصبح موقفه حرجاً للغاية مع اندلاع حرب السنوات السبع بين بلده الأم وراعيه، وتضررت سمعته في كل من Paris و Berlin. وجد صحته تتدهور، فتقاعد في عام 1757 إلى جنوب فرنسا، لكنه ذهب في عام 1758 إلى Basel، حيث توفي بعد سنة. تورط تكوين Maupertuis الصعب في نزاعات مستمرة، من بينها خلافاته مع Samuel König و Voltaire خلال الجزء الأخير من حياته.
"كان تألق الكثير مما فعله يتم تقويضه من خلال ميله إلى ترك العمل غير مكتمل، وفشله في إدراك إمكاناته الخاصة. كانت البصيرة العبقرية هي التي قادته إلى مبدأ أقل الفعل، لكن نقص الطاقة الفكرية أو الصرامة منعه من إعطائها الأساس الرياضي الذي قدمه Lagrange ... ويكشف عن قوى ملحوظة للإدراك في الوراثة، في فهم الآلية التي تطورت بها الأنواع، حتى في علم المناعة، لكن بدون نظرية متطورة بالكامل. عمله الفلسفي هو الأكثر جاذبية: جريء وومشحون ومحتج جيداً."
التطور
يشير بعض مؤرخي العلوم إلى عمله في البيولوجيا كمقدمة مهمة لتطور نظرية التطور، وتحديداً نظرية الانتقاء الطبيعي. يؤكد كتاب آخرون أن ملاحظاته سطحية أو غامضة أو عرضية لتلك الحجة المعينة. كان حكم Mayr هو "لم يكن تطورياً، ولا واحداً من مؤسسي نظرية الانتقاء الطبيعي كان واحداً من رواد علم الوراثة". تبنى Maupertuis نظرية التكوين العام، متوقعاً جسيمات من الأم والأب مسؤولة عن خصائص الطفل. يعزو Bowler إليه دراسات في الوراثة، مع الأصل الطبيعي للعرقات البشرية، وفكرة أن أشكال الحياة قد تكون قد تغيرت بمرور الوقت.
كان Maupertuis ناقداً قوياً لعلماء اللاهوت الطبيعي، مشيراً إلى ظواهر غير متوافقة مع مفهوم الخالق الصالح والحكيم. وكان أيضاً من بين الأوائل الذين يعتبرون الحيوانات من حيث السكان المتغيرين، معارضة للتقليد التاريخ الطبيعي الذي أكد على وصف العينات الفردية.
يمكن قياس صعوبة تفسير Maupertius من خلال قراءة الأعمال الأصلية. فيما يلي ترجمة من Essai de cosmologie، متبوعة بالمقطع الأصلي من الفرنسية:
لكن ألا يمكن للمرء أن يقول أنه، في الجمع بين المصادفات في إنتاج الطبيعة، حيث كانت هناك فقط بعض حيث علاقات اللياقة كانت موجودة والتي كانت قادرة على الاستمرار، فليس من المستغرب أن تكون اللياقة موجودة في جميع الأنواع الموجودة حالياً؟ الصدفة، كما يُقال، أنتجت عدداً لا يحصى من الأفراد؛ وجد عدد صغير منهم أنفسهم بنية بطريقة بحيث كانت أجزاء الحيوان قادرة على تلبية احتياجاته؛ في عدد آخر أكبر بشكل لانهائي، لم تكن هناك لا لياقة ولا نظام: كل هؤلاء الأخيرين قد هلكوا. الحيوانات التي تفتقر إلى فم لم تستطع أن تعيش؛ آخرون يفتقرون إلى أعضاء التكاثر لم يتمكنوا من نسل أنفسهم؛ الوحيدون الذين بقوا هم أولئك الذين عثروا فيهم على النظام واللياقة؛ وهذه الأنواع التي نراها اليوم ليست سوى أصغر جزء مما أنتجه القدر الأعمى.
تم نشر النص نفسه في وقت سابق عام 1748 باسم "Les loix du mouvement et du repos déduites d'un principe metaphysique" الترجمة: "استنتاج قوانين الحركة والتوازن من مبدأ ميتافيزيقي". يشير King-Hele 1963 إلى أفكار مشابهة، وإن لم تكن متطابقة، قبل ثلاثين سنة من قبل David Hume في كتابه Dialogues Concerning Natural Religion 1777.
كان النقاش الرئيسي الذي شارك فيه Maupertuis هو النقاش الذي تناول النظريات المتنافسة للتوليد أي الاستباقية والتكوين اللاحق. كان حسابه للحياة يتضمن التوليد التلقائي لأنواع جديدة من الحيوانات والنباتات، جنباً إلى جنب مع القضاء الهائل على الأشكال الناقصة. تتجنب هذه الأفكار الحاجة إلى خالق، لكنها ليست جزءاً من الفكر الحديث حول التطور. تاريخ هذه التخمينات، 1745، متزامن مع عمل Carl Linnaeus نفسه، وبالتالي يسبق أي فكرة ثابتة عن الأنواع. أيضاً، يتوقع العمل على علم الأنساب، إلى جانب تتبع الشخصيات الظاهرية عبر الأنساب، العمل اللاحق الذي تم تنفيذه في علم الوراثة.
مبدأ أقل الفعل
ينص مبدأ أقل الفعل على أنه في جميع الظواهر الطبيعية، كمية تسمى "الفعل" تميل إلى تقليلها. طور Maupertuis مثل هذا المبدأ على مدى عقدين. بالنسبة له، يمكن التعبير عن الفعل رياضياً كحاصل ضرب كتلة الجسم المعني، والمسافة التي قطعها، والسرعة التي كان يسير بها.
في عام 1741، قدم ورقة إلى أكاديمية باريس للعلوم، Loi du repos des corps، Law of bodies at rest. فيها أظهر أن نظام الأجسام في حالة سكون يميل إلى الوصول إلى موضع حيث أي تغيير سيخلق أصغر تغيير ممكن في كمية يجادل بأنه يمكن أن تُدرج تحت الفعل.
في عام 1744، في ورقة أخرى إلى أكاديمية باريس، أعطى Accord de plusieurs lois naturelles qui avaient paru jusqu'ici incompatibles Agreement of several natural laws that had hitherto seemed to be incompatible لإظهار أن سلوك الضوء أثناء الانكسار – عندما ينحني عند دخول وسيط جديد – كان بحيث أن المسار الكلي الذي اتبعه، من نقطة في الوسيط الأول إلى نقطة في الثاني، قلل من كمية قدم مرة أخرى التأكيد على الفعل.
أخيراً، في عام 1746 أعطى ورقة إضافية، Loix du mouvement et du repos Laws of movement and rest، هذه المرة إلى أكاديمية برلين للعلوم، والتي أظهرت أن الكتل النقطية تقلل أيضاً من الفعل. الكتل النقطية هي أجسام يمكن التعامل معها لأغراض التحليل كونها كمية معينة من المادة كتلة مركزة عند نقطة واحدة. كان موضوع نقاش رئيسي في أوائل القرن الثامن عشر يتعلق بسلوك مثل هذه الأجسام في التصادمات. جادل فيزيائيو Cartesian و Newtonian بأنه في تصادماتهم، تحتفظ الكتل النقطية بالزخم والسرعة النسبية. جادل Leibnizians، من ناحية أخرى، بأنهم حافظوا أيضاً على ما كان يسمى بقوة الحياة أو vis viva. كان هذا غير مقبول لخصومهم لسببين: الأول أن حفظ قوة الحياة لم ينطبق على ما يسمى بالأجسام "الصلبة"، الأجسام غير قابلة للضغط بالكامل، في حين أن المبدآن الآخرين بقيا؛ والثاني هو أن قوة الحياة تم تعريفها بناءً على حاصل ضرب الكتلة ومربع السرعة. لماذا ظهرت السرعة مرتين في هذه الكمية، كما يقترح تربيعها؟ جادل Leibnizians بأن هذا بسيط بما فيه الكفاية: كان هناك ميل طبيعي في جميع المادة نحو الحركة، لذا حتى في حالة السكون، هناك سرعة متأصلة في الأجسام؛ عندما يبدأون بالتحرك، هناك مصطلح سرعة ثاني يتوافق مع حركتهم الفعلية.
كان هذا كريهاً للـ Cartesians و Newtonians. الميل المتأصل نحو الحركة كان "كيفية خفية" من النوع الذي فضّله scholastics في العصور الوسطى وسيتم تجنبه بأي ثمن.
اليوم، يتم رفض مفهوم "الجسم الصلب"؛ والكتلة مضروبة في مربع السرعة هي فقط ضعف الطاقة الحركية، لذا تحتفظ الميكانيكا الحديثة بدور رئيسي لكمية وريثة "قوة الحياة".
بالنسبة إلى Maupertuis، مع ذلك، كان من المهم الاحتفاظ بمفهوم الجسم الصلب. وكان جمال مبدأه لأقل الفعل هو أنه ينطبق بنفس الطريقة على الأجسام الصلبة والمرنة. منذ أن أظهر أن المبدأ ينطبق أيضاً على أنظمة الأجسام في حالة سكون وعلى الضوء، بدا أنه كان حقاً عالمياً.
جاءت المرحلة الأخيرة من حجته عندما سعى Maupertuis إلى تفسير مبدئه بعبارات كونية. يبدو "أقل الفعل" مثل مبدأ الاقتصاد، تقريباً ما يعادل فكرة اقتصاد الجهد في الحياة اليومية. يبدو أن مبدأ اقتصاد عالمي للجهد سيعرض عمل الحكمة في البناء نفسه للكون
