Para transformar a história natural em uma verdadeira ciência, seria preciso dedicar-se a investigações capazes de nos informar não sobre a forma particular de tal ou qual animal, mas sobre os procedimentos gerais da natureza na produção e preservação do animal.
Pierre Louis Moreau de Maupertuis era um matemático, filósofo e homem de letras francês. Tornou-se Diretor da Académie des Sciences e primeiro Presidente da Academia Prussiana de Ciências, por convite de Frederick, o Grande.
Maupertuis realizou uma expedição à Lapônia para determinar a forma da Terra. É frequentemente creditado por ter inventado o princípio da menor ação; uma versão é conhecida como o princípio de Maupertuis – uma equação integral que determina o caminho seguido por um sistema físico. Seu trabalho em história natural é interessante em relação à ciência moderna, pois ele tocou em aspectos da hereditariedade e da luta pela vida.
Biografia
Maupertuis nasceu em Saint-Malo, França, em uma família moderadamente rica de comerciantes-corsários. Seu pai, Renė, tinha estado envolvido em diversos empreendimentos que eram centrais para a monarquia, de modo que floresceu social e politicamente. O filho foi educado em matemática por um tutor particular, Nicolas Guisnée, e após completar sua educação formal, seu pai lhe conseguiu uma comissão na cavalaria largamente honorífica. Após três anos na cavalaria, durante o qual ele se familiarizou com círculos sociais e matemáticos da moda, mudou-se para Paris e começou a construir sua reputação como matemático e espírito literário. Em 1723 foi admitido na Académie des Sciences.
Seu trabalho matemático inicial girou em torno da controvérsia da vis viva, para a qual Maupertuis desenvolveu e estendeu o trabalho de Isaac Newton, cujas teorias ainda não eram amplamente aceitas fora da Inglaterra, e argumentou contra a declinante mecânica cartesiana. Na década de 1730, a forma da Terra tornou-se um ponto de conflito na batalha entre sistemas rivais de mecânica. Maupertuis, baseado em sua exposição de Newton com a ajuda de seu mentor Johan Bernoulli, predisse que a Terra deveria ser oblata, enquanto seu rival Jacques Cassini a mediu astronomicamente como prolata. Em 1736 Maupertuis atuou como chefe da Missão Geodésica Francesa enviada pelo Rei Luís XV à Lapônia para medir o comprimento de um grau de arco do meridiano. Seus resultados, que publicou em um livro detalhando seus procedimentos, essencialmente resolveram a controvérsia a seu favor. O livro incluiu uma narrativa de aventura da expedição e um relato das Inscrições de Käymäjärvi na Suécia. Ao retornar para casa, tornou-se membro de quase todas as sociedades científicas da Europa.
Após a expedição à Lapônia, Maupertuis começou a generalizar seu trabalho matemático anterior, propondo o princípio da menor ação como um princípio metafísico que subjaz todas as leis da mecânica. Ele também se expandiu para o reino biológico, publicando anonimamente um livro que era parte ciência popular, parte filosofia e parte erótica: Vénus physique. Nesse trabalho, Maupertuis propôs uma teoria de geração, ou seja, reprodução, na qual a matéria orgânica possuía uma "inteligência" auto-organizadora que era análoga ao conceito químico contemporâneo de afinidades, que foi amplamente lida e comentada favoravelmente por Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon. Ele depois desenvolveu suas visões sobre seres vivos em um trabalho pseudônimo mais formal que explorava a hereditariedade, coletando evidências que confirmavam as contribuições de ambos os sexos e tratava variações como fenômenos estatísticos.
Em 1740 Maupertuis foi para Berlin por convite de Frederick II da Prússia, e participou da Batalha de Mollwitz, onde foi capturado pelos austríacos. Após sua libertação, retornou a Berlin, e depois a Paris, onde foi eleito diretor da Academia de Ciências em 1742, e no ano seguinte foi admitido na Académie française. Retornando a Berlin em 1744, novamente por desejo de Frederick II, foi escolhido presidente da Real Academia Prussiana de Ciências em 1746, que controlou com a ajuda de Leonhard Euler até sua morte. Sua posição tornou-se extremamente incômoda com o surto da Guerra dos Sete Anos entre seu país de origem e o de seu patrono, e sua reputação sofreu tanto em Paris quanto em Berlin. Percebendo sua saúde declinar, aposentou-se em 1757 no sul da França, mas foi em 1758 para Basel, onde morreu um ano depois. A disposição difícil de Maupertuis o envolveu em constantes brigas, das quais suas controvérsias com Samuel König e Voltaire durante a última parte de sua vida são exemplos.
"O brilho de muito do que ele fez foi prejudicado pela sua tendência de deixar trabalho inacabado, sua falha em perceber seu próprio potencial. Foi a percepção do gênio que o levou ao princípio da menor ação, mas uma falta de energia intelectual ou rigor que impediu sua graça em dar a ele a fundamentação matemática que Lagrange forneceria... Ele revela poderes notáveis de percepção na hereditariedade, na compreensão do mecanismo pelo qual as espécies se desenvolveram, até mesmo em imunologia, mas nenhuma teoria plenamente elaborada. Seu trabalho filosófico é seu mais envolvente: ousado, empolgante, bem argumentado."
Evolução
Alguns historiadores da ciência apontam para seu trabalho em biologia como um precursor significativo para o desenvolvimento da teoria evolucionista, especificamente a teoria da seleção natural. Outros escritores argumentam que suas observações são superficiais, vagas ou incidentais a esse argumento em particular. O veredicto de Mayr foi "Ele não era um evolucionista, nem um dos fundadores da teoria da seleção natural; era um dos pioneiros da genética". Maupertuis adotava uma teoria de pangenesia, postulando partículas da mãe e do pai como responsáveis pelos caracteres da criança. Bowler o credita com estudos sobre hereditariedade, com a origem natural das raças humanas, e com a ideia de que formas de vida podem ter mudado com o tempo.
Maupertuis era um crítico ferrenho dos teólogos naturais, apontando para fenômenos incompatíveis com o conceito de um Criador bom e sábio. Ele também foi um dos primeiros a considerar animais em termos de populações variáveis, em oposição à tradição de história natural que enfatizava a descrição de espécimes individuais.
A dificuldade de interpretar Maupertius pode ser medida lendo os trabalhos originais. Abaixo está uma tradução do Essai de cosmologie, seguida pela passagem francesa original:
Mas não se poderia dizer que, nas combinações fortuitas das produções da natureza, já que havia apenas algumas onde certas relações de aptidão estavam presentes que poderiam subsistir, não é de se admirar que essa aptidão esteja presente em todas as espécies que existem atualmente? A sorte, pode-se dizer, tinha produzido uma infinidade inumerável de indivíduos; um pequeno número se viu construído de tal forma que as partes do animal pudessem satisfazer suas necessidades; em outro número infinitamente maior, não havia nem aptidão nem ordem: todos esses últimos pereceram. Animais sem boca não poderiam viver; outros sem órgãos reprodutivos não poderiam perpetuar-se; os únicos que permaneceram são aqueles em que se encontravam ordem e aptidão; e essas espécies, que vemos hoje, são apenas a menor parte do que o destino cego tinha produzido.
O mesmo texto foi publicado anteriormente em 1748 como "Les loix du mouvement et du repos déduites d'un principe metaphysique", tradução: "Derivação das leis do movimento e equilíbrio de um princípio metafísico". King-Hele 1963 aponta para ideias semelhantes, embora não idênticas, trinta anos depois de David Hume em seus Diálogos sobre Religião Natural de 1777.
O principal debate no qual Maupertuis estava envolvido era aquele que tratava as teorias concorrentes de geração, ou seja, preformacionismo e epigênese. Sua conta da vida envolveu a geração espontânea de novos tipos de animais e plantas, juntamente com eliminação massiva de formas deficientes. Essas ideias evitam a necessidade de um Criador, mas não fazem parte do pensamento moderno sobre evolução. A data dessas especulações, 1745, é contemporânea ao próprio trabalho de Carl Linnaeus, e portanto antecede qualquer noção firme de espécie. Além disso, o trabalho sobre genealogia, junto com o rastreamento de caracteres fenotípicos através de linhagens, prefigura trabalho posterior feito em genética.
Princípio da menor ação
O princípio da menor ação estabelece que em todos os fenômenos naturais uma quantidade chamada 'ação' tende a ser minimizada. Maupertuis desenvolveu tal princípio ao longo de duas décadas. Para ele, a ação poderia ser expressa matematicamente como o produto da massa do corpo envolvido, a distância que havia percorrido e a velocidade com a qual estava viajando.
Em 1741, apresentou um trabalho à Academia de Ciências de Paris, Loi du repos des corps, Lei de corpos em repouso. Nele mostrou que um sistema de corpos em repouso tende a atingir uma posição na qual qualquer mudança criaria a menor mudança possível em uma quantidade que ele argumentava poder ser assimilada à ação.
Em 1744, em outro trabalho apresentado à Academia de Paris, apresentou seu Accord de plusieurs lois naturelles qui avaient paru jusqu'ici incompatibles, Acordo de várias leis naturais que até então pareciam ser incompatíveis, para mostrar que o comportamento da luz durante a refração – quando ela se dobra ao entrar em um novo meio – era tal que o caminho total que ela seguia, de um ponto no primeiro meio para um ponto no segundo, minimizava uma quantidade que ele novamente assimilava à ação.
Finalmente, em 1746 apresentou um trabalho adicional, o Loix du mouvement et du repos, Leis do movimento e repouso, desta vez à Academia de Ciências de Berlin, que mostrou que massas pontuais também minimizam a ação. Massas pontuais são corpos que podem ser tratados para fins de análise como sendo uma certa quantidade de matéria, uma massa concentrada em um único ponto. Um debate importante no início do século XVIII dizia respeito ao comportamento de tais corpos em colisões. Físicos cartesianos e newtonianos argumentavam que em suas colisões, massas pontuais conservavam tanto o momentum quanto a velocidade relativa. Leibnizianos, por outro lado, argumentavam que também conservavam o que era chamado força viva ou vis viva. Isso era inaceitável para seus oponentes por duas razões: primeiro que a conservação da força viva não se aplicava aos chamados corpos 'duros', corpos que eram totalmente incompressíveis, enquanto os outros dois princípios de conservação se aplicavam; segundo que a força viva era definida pelo produto da massa e do quadrado da velocidade. Por que a velocidade aparecia duas vezes nessa quantidade, como o elevar ao quadrado sugere? Os leibnizianos argumentavam que era simples o suficiente: havia uma tendência natural em toda matéria em direção ao movimento, de modo que mesmo em repouso, há uma velocidade inerente nos corpos; quando começam a se mover, há um segundo termo de velocidade correspondente ao seu movimento real.
Isso era abominável para cartesianos e newtonianos. Uma tendência inerente em direção ao movimento era uma 'qualidade oculta' do tipo favorecido por escolásticos medievais e a ser resistido a todo custo.
Hoje o conceito de corpo 'duro' é rejeitado; e massa vezes o quadrado da velocidade é apenas duas vezes a energia cinética, de modo que a mecânica moderna reserva um papel importante para a quantidade herdeira de 'força viva'.
Para Maupertuis, porém, era importante reter o conceito do corpo duro. E a beleza de seu princípio da menor ação era que se aplicava tão bem a corpos duros quanto elásticos. Como ele havia mostrado que o princípio também se aplicava a sistemas de corpos em repouso e à luz, parecia que era verdadeiramente universal.
O estágio final de seu argumento veio quando Maupertuis se propôs a interpretar seu princípio em termos cosmológicos. 'Menor ação' soa como um princípio de economia, aproximadamente equivalente à ideia de economia de esforço na vida diária. Um princípio universal de economia de esforço pareceria exibir o funcionamento da sabedoria na própria construção do universo. Isso parece, na visão de Maupertuis, um argumento mais poderoso para a existência de um criador infinitamente sábio do que qualquer outro que possa ser avançado.
Ele publicou seu pensamento sobre essas questões em seu Essai de cosmologie, Ensaio sobre cosmologia, de 1750. Ele mostra que os principais argumentos avançados para provar Deus, a partir das maravilhas da natureza ou da aparente regularidade do universo, estão todos abertos a objeções; que maravilha há na existência de certos insetos particularmente repugnantes, que regularidade há na observação de que todos os planetas giram em praticamente o mesmo plano – exatamente o mesmo plano teria sido impressionante, mas 'praticamente o mesmo plano' é bem menos convincente. Mas um princípio universal de sabedoria fornece uma prova inegável da formação do universo por um criador sábio.
Portanto, o princípio da menor ação não é apenas o coroamento do trabalho de Maupertuis em várias áreas da física; ele vê isso como sua realização mais importante em filosofia também, fornecendo uma prova incontestável de Deus.
As falhas em seu raciocínio são principalmente que não há razão óbvia pela qual o produto de massa, velocidade e distância deveria ser particularmente visto como correspondendo à ação, e ainda menos razão pela qual sua minimização deveria ser um princípio de 'economia' como uma minimização de esforço. De fato, o produto de massa, velocidade e distância é matematicamente equivalente ao produto da força viva
