皮埃尔·路易·莫佩尔蒂

皮埃尔·路易·莫佩尔蒂 - 人物生平

莫佩尔蒂出生于法国，圣马洛的一个中等富裕家庭。1714年，他去巴黎的 Collège de la Marche 学习哲学。因家人的极力反对，才读了两年书，就无法继续下去，只好退学返乡。回家后，无意中接触到数学，他开始对数学产生浓厚的兴趣。稍后，父亲帮他在里尔举世闻名的法国火枪队找到一份军职工作。可是，莫佩尔蒂对这工作并不感到兴趣。他勉强地待了三年。在这段时间，莫佩尔蒂认识了许多社交界与数学界的名士，得到许多珍贵的建议与指教。搬回巴黎居住后，他慢慢地建立了很好的学术声誉。1723年，他被选入法国科学院 (French Academy of Sciences) 。1728年，又被选为皇家学会的会员。

1729年，莫佩尔蒂进入巴塞尔大学深造。约翰·伯努利是他的恩师。在伯努利的谆谆教诲之下，莫佩尔蒂受益良多；他学会了莱布尼茨微积分的精髓，牛顿万有引力的要诀。那时，他主要是研究关于活力 (Vis viva) 这方面的问题。他发展与延伸了许多牛顿的杰作（那时，在英国以外，牛顿的理论还没有被广泛的接受）。而笛卡儿力学则遭到他极力地反对。

1730年，力学界各个竞争门派的争论焦点，开始转聚到地球的形状。根据牛顿运动定律的阐述，加上他的恩师约翰·伯努利悉心指导，莫佩尔蒂研究出一套新的理论，主张地球是近扁球形的；而他的对手雅克·卡西尼，则认为地球是长球形的。为了平息这场争论，1736年，他亲自率领一支远征队去芬兰，拉布兰省。在那里，他小心翼翼地测量出经度一度的长度。他将测量的方法与结果写成了一本书。1738年，发表了这本著作《Sur la figure de la terre》，彻底地证明了地球是近扁球形的。在这本书内，还提到了远征队的冒险经历，以及关于古老的碑文 《Käymäjärvi Inscriptions》 的纪载。

应普鲁士国王腓特烈二世（腓特烈大帝）的邀请，于1740年，莫佩尔蒂来到柏林，帮助提升普鲁士王国的科学水平。1741年，莫佩尔蒂跟着腓特烈大帝与他率领的普鲁士军队攻打奥地利，不料造化作弄，居然在莫尔维茨会战中，遭到奥地利军队俘虏。因为莫佩尔蒂在科学界的名声，奥地利政府并没有难为他。被释放后，莫佩尔蒂很狼狈地逃回柏林，再辗转返回巴黎。那里，于1742年，他重整旗鼓，被推选为法国科学院的主任。次年，又当选为法兰西学院的院士。1744年，回到柏林。在那里，已接近半百的他，遇到了未来共渡人生的伴侣 Eleonor Borck ，次年八月，两人共结连理。

在腓特烈大帝的要求下，于1746年，莫佩尔蒂正式成为柏林科学院 (Academy of Berlin) 的首任院长。虽然莫佩尔蒂对这职务有高度的期望，他做的很辛苦。他并不会讲德国话，不能够有效地与本地人沟通，管理日常公事也需要副手帮助。再者，腓特烈大帝给予科学院的经费不够，无法吸引最优秀的人才来柏林教导与研究。唯一能请到的明星学者是数学大师欧拉。莫佩尔蒂任职这段时间，欧拉的确帮了他很多忙。

因为霸权主义与殖民主义作祟，于1757年，爆发了惊天动地的七年战争，很不幸地夹在普鲁士王国与法国的战事中间，莫佩尔蒂的处境变的非常尴尬。他的影响力在巴黎与柏林也都不如从前。发觉自己身心交瘁，健康每况愈下，他只好退休至法国南方。在那里待了几个月后，又搬到巴塞尔安享天年，隔年，过世于巴塞尔。 

皮埃尔·路易·莫佩尔蒂 - 科学贡献

莫佩尔蒂于1744年发表了最小作用量原理。这原理阐明，对于所有的自然现象，作用量趋向于最小值。他定义作用量为物体的质量，移动距离，与移动速度的乘积。

1741年，莫佩尔蒂在巴黎科学院发表了一篇论文，"Loi du repos des corps" ，（静止物体定律）。他表明，在一个系统里，所有呈静止状态的物体，假若有任何变化，产生的运动，趋向于作用量的最小改变。

在另一篇于1744年，在巴黎科学院发表的论文中，他提出了 "Accord de plusieurs lois naturelles qui avaient paru jusqu“ici incompatibles" （几种以前互不相容的自然定律的合一论)：光折射的路径，从一种介质到另一种介质，是作用量的最小值。

1746年，莫佩尔蒂更进一步地在伯林科学院发表了论文，"Loix du mouvement et du repos" （运动与静止定律）。他表明，质点的运动也趋向于最小作用量。为了便于分析，物体的全部质量可以被视为集中于一点，称这一点为质点。在十八世纪前期，关于质点经碰撞后的可能发生状况，有很大的争论。笛卡儿派与牛顿派物理学家认为，在碰撞下，几个质点的总动量与相对速度是恒定的。莱布尼茨派则认为活力 (vis viva) 也是恒定的。由于两个原因，这论点是笛卡儿派与牛顿派无法接受的:

活力恒定不能应用于硬物体（不能压缩的物体）。活力的数学定义是质量与速度平方的乘积。为什么速度在活力这数量里出现两次？

莱布尼茨派辩明，理由很简单，任何物质对于运动都有一种自然的趋向。在静止状态，物体里含有一个内在的速度。当物体开始移动时，对应于实际的运动，又产生了第二个速度项目。

笛卡儿派与牛顿派则认为这辩理简直是胡言。对于中古学者，运动的内在趋向这句话，具有一种奥秘的性质；这中古学者的偏爱，必须毫无反顾地抗拒。今天，硬物体的概念已被完全地否定了。至于质量与速度平方的乘积，这数量则是动能的两倍。现代力学给予了活力一个很重要的角色。

对于莫佩尔蒂而言，硬物体的概念是很重要的。他提出的最小作用量原理有一个很特别的优点：这原理可以应用于硬物体与弹性物体。又可以应用于静止状态的物体与光，似乎，这原理可以广泛的应用于宇宙的每一个角落。

莫佩尔蒂又从宇宙论的观点来论述：最小作用量好像一个经济原理；在经济学里，大概就是精省资源的意思。这论述的瑕疵是，并没有任何理由，能够解释，为什么作用量趋向最小值，而不是最大值。事实上，莱布尼茨证明过，在大自然现象中，这物理量有可能趋向最小值，也有同样的可能趋向最大值。假若，我们解释最小作用量为大自然的精省资源，那么，我们又怎么解释最大作用量呢？

皮埃尔·路易·莫佩尔蒂 - 主要著作

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, 英文翻译)