馬波土易斯
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| 皮埃爾·路易士·馬波土易斯 | |
 馬波土易斯，身上穿著一件 "lapmudes"，是他從芬蘭，拉布蘭省帶回來的皮大衣。 |
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出生
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1698年7月17日 |
| 法國，聖馬洛 | |
| 逝世 | 1759年7月27日 （61歲） |
| 法國，巴塞爾 | |
| 研究領域 | 數學，物理學 |
| 著名成就 | 最小作用量原理，地球的形狀是近扁球形 |
| 國籍 | 法國人 |
| 居住地 | 法國 |
| 研究机构 | 柏林科學院 (1746 年-1754 年) |
| 母校 | 巴塞爾大學 |
| 導師 | 約翰·白努利 |
皮埃爾·路易士·馬波土易斯 (Pierre-Louis Moreau de Maupertuis) （1698年7月17日－1759年7月27日），是一位法國數學家，物理學家，與哲學家。他是最先搞清楚地球形狀為近扁球形的科學家。他也擁有發明最小作用量原理之榮譽。
目录 |
[编辑] 傳記
馬波土易斯出生於法國，聖馬洛的一個中等富裕家庭。1714 年，他去巴黎的 Collège de la Marche 學習哲學。因家人的極力反對，才讀了兩年書，就很可惜地退學了。返家後，他開始接觸數學，對數學產生了濃厚的興趣。後來，父親幫他在里爾舉世聞名的法國火槍隊找到一份軍職工作。可是，馬波土易斯對這工作並不感到興趣。他勉強地待了三年。在這段時間，馬波土易斯認識了許多社交界與數學界的名士，得到許多珍貴的建議與指教。搬回巴黎居住後，他慢慢地建立了很好的學術聲譽。1723 年，他被選入法國科學院 (French Academy of Sciences) 。1728 年，又被選為皇家學會的會員。
1729 年，他進入巴塞爾大學深造。約翰·白努利是他的恩師。在白努利的諄諄教誨之下，馬波土易斯受益良多；他學會了萊布尼茨微積分的精髓，與牛頓萬有引力的要訣。那時，他主要是研究關於活力 (vis viva) 這方面的問題。他發展與延伸了許多牛頓的傑作（那時，在英國以外，牛頓的理論還沒有被廣泛的接受）。而笛卡兒力學則遭到他極力地反對。
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| 馬波土易斯的地球 | 卡西尼的地球 |
1730 年，力學界各個競爭門派的爭論焦點，開始轉聚到地球的形狀。根據牛頓運動定律的闡述，加上他的恩師约翰·伯努利悉心指導，馬波土易斯研究出一套新的理論，主張地球是近扁球形的；而他的對手雅克·卡西尼，則認為地球是長球形的。為了平息這場爭論，1736 年，他親自率領一支遠征隊去芬蘭，拉布蘭省。在那裡，他小心翼翼地測量出經度一度的長度。他將測量的方法與結果寫成了一本書。1738 年，發表了這本著作 (Sur la figure de la terre) ，徹底地證明了地球是近扁球形的。在這本書內，還提到了遠征隊的冒險經歷，以及關於古老的碑文 (Käymäjärvi Inscriptions) 的紀載。
應普魯士國王腓特烈二世（腓特烈大帝）的邀請，於 1740 年，馬波土易斯來到柏林，幫助提升普魯士王國的科學水準。1741 年，馬波土易斯跟著腓特烈大帝與他率領的普魯士軍隊攻打奧地利，不料造化作弄，居然在莫爾維茨會戰中，遭到奧地利軍隊俘虜。因為馬波土易斯在科學界的名聲，奧地利政府並沒有粗暴地刑罰他。被釋放後，馬波土易斯很狼狽地逃回柏林，再輾轉返回巴黎。那裡，於 1742 年，他重整旗鼓，被推選為法國科學院的主任。次年，又當選為法蘭西學院的院士。1744 年，回到柏林。在那裡，已接近半百的他，遇到了未來共渡人生的伴侶 Eleonor Borck ，次年八月，兩人共結連理。
在腓特烈大帝的要求下，於 1746 年，馬波土易斯正式成為柏林科學院 (Academy of Berlin) 的首任院長。雖然馬波土易斯對這職務有高度的期望，他做的很辛苦。他並不會講德國話，不能夠有效地與本地人溝通，管理日常公事也需要副手幫助。再者，腓特烈大帝給予科學院的經費不夠，無法吸引最優秀的人才來柏林教導與研究。唯一能請到的明星學者是數學大師歐拉。馬波土易斯任職這段時間，歐拉確實地幫了他很多忙。
因為霸權主義與殖民主義作祟，於1757 年，爆發了驚天動地的七年戰爭，由於普魯士王國與法國之間的戰事，馬波土易斯的處境變的非常尷尬。他的影響力在巴黎與柏林也都不如從前。發覺自己身心交瘁，健康每況愈下，他只好退休至法國南方。在那裡待了幾個月後，他搬到巴塞爾安享天年，隔年，過世於巴塞爾。
[编辑] 最小作用量原理
馬波土易斯於 1744 年發表了最小作用量原理。這原理闡明，對於所有的自然現象，作用量趨向於最小值。他定義作用量為物體的質量，移動距離，與移動速度的乘積。
1741 年，馬波土易斯在巴黎科學院發表了一篇論文，Loi du repos des corps，（靜止物體定律）。他表明，在一個系統裏，所有呈靜止狀態的物體，假若有任何變化，產生的運動，趨向於作用量的最小改變。
在另一篇於 1744 年，在巴黎科學院發表的論文中，他提出了 Accord de plusieurs lois naturelles qui avaient paru jusqu'ici incompatibles （幾種以前互不相容的自然定律的合一論)：光折射的路徑，從一種介質到另一種介質，是作用量的最小值。
1746 年，馬波土易斯更進一步地在伯林科學院發表了論文， Loix du mouvement et du repos （運動與靜止定律）。他表明，質點也趨向於最小作用量。為了分析的目的，質點可以被認定為集中質量為一點的物體。在十八世紀前期，關於質點經碰撞後的可能發生狀況，有很大的爭論。笛卡兒派與牛頓派物理學家認為，在碰撞下，幾個質點的總動量與相對速度是恆定的。萊布尼茨派則認為活力也是恆定的。由於兩個原因，這論點是笛卡兒派與牛頓派無法接受的:
- 活力恆定不能應用於硬物體（不能壓縮的物體）。
- 活力的數學定義是質量與速度平方的乘積。為什麼速度在活力這數量裏出現兩次？
萊布尼茨派辯明，理由很簡單，任何物質對於運動都有一種自然的趨向。在靜止狀態，物體裏含有一個內在的速度。當物體開始移動時，對應於實際的運動，又產生了第二個速度項目。
笛卡兒派與牛頓派則認為這辯理簡直是胡言。對於中古學者，運動的內在趨向這句話，具有一種奧祕的性質；這中古學者的偏愛，必須毫無反顧地抗拒。今天，硬物體的概念已被完全地否決了。至於質量與速度平方的乘積，這數量則是動能的兩倍。現代力學已給予活力一個很重要的角色。
對於馬波土易斯而言，硬物體的概念是很重要的。他提出的最小作用量原理有一個很特別的優點：這原理可以應用於硬物體與彈性物體。又可以應用於靜止狀態的物體與光，似乎，這原理可以廣泛的應用於宇宙的每一個角落。
馬波土易斯又從宇宙論的觀點來論述：最小作用量好像一個經濟原理；在經濟學裏，大概就是精省資源的意思。這論述的瑕疵是，並沒有任何理由，能夠解釋，為什麼作用量趨向最小值，而不是最大值。事實上，萊布尼茨證明過，在大自然現象中，這物理量有可能趨向最小值，也有同樣的可能趨向最大值。假若，我們解釋最小作用量為大自然的精省資源，那麼，我們又怎麼解釋最大作用量呢？
[编辑] 著作
- Sur la figure de la terre (1738)
- Discours sur la parallaxe de la lune (1741)
- Discours sur la figure des astres (1742)
- Eléments de la géographie (1742)
- Lettre sur la comète de 1742 (1742)
- Accord de différentes loix de la nature qui avoient jusqu’ici paru incompatibles (1744, 英文翻譯)
- Vénus physique (1745)
- Astronomie nautique (1745 and 1746)
- Les loix du mouvement et du repos déduites d'un principe metaphysique (1746, 英文翻譯)
- Essai de cosmologie (1750)。
[编辑] 網路書籍
[编辑] 榮譽
月球的馬波土易斯隕石坑 (Maupertuis crater) 是為了紀念馬波土易斯而命名的。
[编辑] 參考文獻
[编辑] 參閱
- Mary Terrall, The Man Who Flattened the Earth: Maupertuis and the Sciences in the Enlightenment. Chicago: University of Chicago Press, 2002 ISBN 0-226-79360-5
- David Beeson: "Maupertuis: An Intellectual Biography". Oxford: Voltaire Foundation, 1992. From the series: Studies on Voltaire and the eighteenth century
[编辑] 外部連結
| 前任： Charles-Irénée Castel de Saint-Pierre |
八號席位 法蘭西學院 1743–1759 |
繼任： Jean-Jacques Lefranc, marquis de Pompignan |
