Biografía
Marin Mersenne nació en el seno de una familia obrera en la pequeña ciudad de Oizé, en la provincia de Maine, el 8 de septiembre de 1588 y fue bautizado ese mismo día. Desde muy joven dio muestras de devoción y afán de estudio. Por ello, a pesar de su situación económica, los padres de Marin lo enviaron al Collège du Mans, donde recibió clases de gramática. Más tarde, a los dieciséis años, Mersenne pidió ir al recién creado colegio de los jesuitas de La Flèche, que se había creado como escuela modelo en beneficio de todos los niños, independientemente de la situación económica de sus padres. Resulta que Descartes, que era ocho años más joven que Mersenne, estaba matriculado en el mismo colegio, aunque se cree que no se hicieron amigos hasta mucho después.
El padre de Mersenne quería que su hijo hiciera carrera en la Iglesia. Sin embargo, Mersenne se dedicaba al estudio, que le encantaba, y, demostrando que estaba preparado para las responsabilidades del mundo, había decidido ampliar su formación en París. Se marchó a París y se alojó en un convento de los Mínimos. Esta experiencia inspiró tanto a Mersenne que aceptó unirse a su Orden si algún día decidía llevar una vida monástica. Al llegar a París estudió en el Collège Royale du France, continuando allí su formación en filosofía y asistiendo también a clases de teología en la Sorbona, donde también obtuvo el título de Magister Atrium en Filosofía. Terminó sus estudios en 1611 y, habiendo tenido una educación privilegiada, se dio cuenta de que ya estaba preparado para la vida tranquila y estudiosa de un monasterio.
La Orden de los Mínimos, habiendo sido creada por San Francisco de Paula en 1436, estaba prosperando en esta época. Se creían los menos (minimi) de todas las religiones de la tierra, y se dedicaban a la oración, el estudio y la erudición. Llevaban un hábito hecho de lana negra gruesa con mangas anchas y ceñido por un fino cordón negro (como se ve en los retratos de Mersenne). Carlos VIII introdujo la Orden en Francia y, debido a su gran sencillez, los monjes recibieron el nombre de «les bons hommes». Tras la Revolución Francesa, la Orden disminuyó considerablemente en número y hoy en día sólo existen algunos conventos en Italia. Mersenne ingresó en la Orden el 16 de julio de 1611 y fue ordenado sacerdote en París en julio de 1612, tras un periodo de prueba de dos meses y medio en los monasterios de Nigeon y Meaux. Su primer destino fue en 1614 en el monasterio de Nevers, donde enseñó filosofía y teología a los miembros más jóvenes de la comunidad. De hecho, uno de sus alumnos, Hilarión de Coste, se convirtió más tarde en su confidente y biógrafo. Se cree que fue durante este periodo de su vida cuando descubrió la cicloide, una curva geométrica.
Tras dos años de enseñanza, Mersenne fue elegido superior del monasterio de la Place Royale de París, donde permaneció, salvo en breves viajes, hasta su muerte en 1648. Se cree que la Iglesia le mantuvo durante la mayor parte de su vida, aunque en los últimos años un compañero monje, Jacques Hallé, le ayudó con dinero y le concedió acceso a su biblioteca. Desde el principio de su estancia en París, los problemas matemáticos desempeñaron un papel importante en su vida. Desde muy pronto se relacionó con importantes eruditos de París con los que se reunía a menudo, intercambiando ideas y discutiendo proyectos. Los Mínimos se dieron cuenta de que el mayor servicio que podía prestar era a través de sus libros y nunca le pidieron más.
En 1623 publicó sus dos primeros trabajos consistentes en estudios contra el ateísmo y el escepticismo en Francia; L’usage de la raison Ⓣ y L’analyse de la vie spirituelle Ⓣ. Continuando con sus escritos teológicos quiso entonces refutar la magia, sin embargo un compañero monje le señaló que no era apropiado, lo que le llevó a publicar Quaestiones celeberrime in genesim Ⓣ que incluye la desaprobación de los magos en las Escrituras. Este libro contiene 1900 columnas de texto de la Biblia en sus primeros seis capítulos. Fue a raíz de esta publicación que, en septiembre de 1624, cuando regresó a París, conoció a Gassendi, a quien se le había pedido que comentara los resultados de Mersenne, y que más tarde se convirtió en su amigo más cercano.
En esta época, Francia atravesaba un período de antibrujería, expulsando a cualquier hechicero. L’impiété des deistes Ⓣ, en francés, estaba dirigido al público francés para que leyera y entendiera lo que estaba pasando. Fue en esta época cuando Mersenne empezó a reflexionar sobre la crítica teológica dirigida a Descartes y Galileo. De hecho, la actitud de Mersenne hacia Galileo cambió a lo largo de varios años, como señala Garber en :-
Marin Mersenne fue fundamental para el nuevo enfoque matemático de la naturaleza en París en las décadas de 1630 y 1640. Intelectualmente, fue uno de los más entusiastas practicantes de ese programa, y publicó varios libros influyentes en esas importantes décadas. Pero Mersenne comenzó su carrera de una manera bastante diferente. A principios de la década de 1620, Mersenne era conocido en París sobre todo como escritor de temas religiosos, y como firme defensor de Aristóteles frente a los ataques de quienes querían sustituirlo por una nueva filosofía. … A principios de la década de 1620, Mersenne incluyó a Galileo entre los innovadores de la filosofía natural cuyas opiniones debían ser rechazadas. Sin embargo, a principios de la década de 1630, menos de una década después, Mersenne se había convertido en uno de los más ardientes partidarios de Galileo.
Mersenne empezaba a darse cuenta de que, junto a la religión, era la ciencia lo que realmente le interesaba. Las matemáticas fueron el área que estudió con mayor profundidad, creyendo que sin ellas no era posible ninguna ciencia. Siempre tuvo un enfoque filosófico de las matemáticas y creía que la causa de las ciencias es la causa de Dios, véase . Así, en La vérité des sciences Ⓣ demostró, a través de muchos grandes descubrimientos, el valor de la mente humana. Fue en esta época cuando Mersenne empezó a convertirse en un coordinador de todos los eruditos europeos. A partir de 1623 comenzó a hacer una cuidadosa selección de sabios que se reunían en su convento de París o que mantenían correspondencia con él desde toda Europa e incluso desde lugares tan lejanos como Constantinopla y Transilvania (actual Hungría). Entre sus visitantes o corresponsales habituales se encontraban Peiresc, Gassendi, Descartes, Roberval, Beeckman, J. B. van Helmont, Fermat, Hobbes, Étienne Pascal y su hijo Blaise Pascal. Organizó reuniones de eruditos de toda Europa en las que se leían y revisaban artículos científicos, tanto nacionales como internacionales, se intercambiaban contactos con otros eruditos y se planificaban y discutían experimentos y otros trabajos. Esta asociación se conoce como la Académie Parisiensis y, a veces, entre los amigos, como la Académie Mersenne. Fue uno de los centros de investigación con más recursos de la época, y se reunía semanalmente en las casas de sus miembros y, más tarde, en la celda de Mersenne debido a su debilitada salud. La lista de corresponsales de Mersenne no dejaba de aumentar y el propio Mersenne no dudaba en viajar a reuniones con eruditos de toda Europa.
Mersenne tenía un gran interés por la música y dedicó mucho tiempo a investigar la acústica y la velocidad del sonido. En 1627 publicó una de sus obras más famosas, L’harmonie universelle Ⓣ. En esta obra fue el primero en publicar las leyes relativas a la cuerda vibrante: su frecuencia es proporcional a la raíz cuadrada de la tensión, e inversamente proporcional a la longitud, al diámetro y a la raíz cuadrada del peso específico de la cuerda, siempre que todas las demás condiciones permanezcan iguales cuando se altera una de estas cantidades. Mersenne ya había empezado a fomentar el talento de los demás y les ayudó a compartir sus ideas y resultados con otros estudiosos. Cuando Roberval llegó a París, después de unirse al círculo de eruditos de Mersenne, su talento fue pronto reconocido por Mersenne, quien le animó a trabajar en la cicloide.
El periodo entre 1627 y 1634 fue un periodo de transición en la vida de Mersenne. Durante este tiempo viajó a Holanda durante varios meses entre 1629 y 1630. El motivo principal fue buscar la cura de una enfermedad con la ayuda de las aguas del balneario, pero aprovechó la ocasión para visitar a los eruditos de los alrededores. La mayor madurez de sus escritos en los siete años transcurridos desde su última publicación se hizo patente cuando se imprimieron en 1634 Questions inouyes Ⓣ y Questions harmoniques Ⓣ. En octubre de 1644, Mersenne viajó a Provenza y a Italia, donde conoció el experimento del barómetro gracias a Torricelli. A su regreso a París, comunicó esta noticia para animar a los eruditos franceses a realizar también los experimentos.
A lo largo de su vida, Mersenne ayudó a muchos científicos potenciales orientándolos en la dirección correcta y aconsejando a algunos sobre el siguiente paso a dar. Se convirtió en un modelo para Huygens, a quien Mersenne tomó bajo su tutela y, a través de sus alentadoras cartas, inspiró la Teoría de la Música de Huygens. Huygens tenía la intención de trasladarse a París en 1646 para estar cerca de Mersenne y así poder contactar más fácilmente, sin embargo, Huygens no se trasladó hasta varios años después de la muerte de Mersenne, por lo que nunca se conocieron.
Galileo también tiene que estar agradecido a Mersenne por dar a conocer su obra fuera de Italia. Mersenne insistió en la publicación de los trabajos de Galileo y, sin ello, las ideas de Galileo nunca habrían llegado a ser tan conocidas. En 1646, Mersenne continuó con sus viajes hasta su vejez y se dirigió a Burdeos. Allí conoció a Pierre Trichet, a quien ayudó a dejar su huella. El éxito de la vida científica en Burdeos y Guyena, que más tarde formó la Académie Royale des Sciences, se debió en gran medida a los consejos y la experiencia que Mersenne pudo ofrecer. Regresó a París en 1647.
Mersenne cayó enfermo tras su visita a Descartes en julio de 1648 y, por desgracia, su salud nunca mejoró. Se le aconsejó que mezclara vino con su agua para ayudarle a mejorar, sin embargo, los mininos no beben vino. Tenía un absceso en el pulmón, pero el cirujano no pudo encontrarlo. El propio Mersenne señaló que la incisión, que él pidió, se había intentado hacer demasiado baja. Gassendi acompañó a Mersenne durante toda su enfermedad y permaneció junto a él hasta su muerte, el 1 de septiembre de 1648 en París, a sólo 8 días de cumplir 60 años. Nunca renunció a su deseo de toda la vida de hacer avanzar la ciencia. Incluso pidió, en su testamento, que su cuerpo fuera utilizado para la investigación biológica.
Tras la muerte de Mersenne, se encontraron en su celda cartas de 78 corresponsales diferentes, entre ellos Fermat, Huygens, Pell, Galileo y Torricelli. También se encontraron varios instrumentos de física en su celda y se recuperó gran parte de la biblioteca de Mersenne de la que se publicó L’optique et la catoptrique Ⓣ en 1651. En esta publicación se insertó uno de los textos de Roberval. Más tarde se acumularon todas las cartas que envió y recibió de otros eruditos y se publicaron en varios volúmenes. Estas cartas se leen como una revisión internacional de la mecánica de principios del siglo XVII. Mersenne estaba al tanto de toda la ciencia que se hacía, de lo que hacían todos los científicos, y sólo quería que todos trabajaran juntos en el avance de la ciencia.
Mersenne estudió la cicloide durante varios años citando sus investigaciones en Quaestiones en Genesim Ⓣ (1623), Synopsis mathematica Ⓣ (1626) y Questions inouyes Ⓣ (1634). Dio la definición de cicloide como el lugar de un punto a la distancia h del centro de un círculo de radio aaa, que rueda a lo largo de una línea recta. Enunció las propiedades obvias, entre ellas que la longitud de la línea de base es igual a la circunferencia del círculo rodante. Observamos que Mersenne se refería a la cicloide como «ruleta», pero el término cicloide fue adoptado posteriormente. Intentó encontrar el área bajo la curva por integración, pero al fracasar, planteó la cuestión a Roberval. En 1638 anunció que Roberval había encontrado efectivamente el área bajo la cicloide.
El nombre de Mersenne es más recordado hoy en día por los primos de Mersenne. Intentó encontrar una fórmula que representara todos los primos pero, aunque fracasó en ello, su trabajo sobre los números de la forma
ha sido de continuo interés en la investigación de los grandes primos. Es fácil demostrar que si el número n=2p-1n = 2^{p} – 1n=2p-1 es primo, entonces ppp debe serlo. En 1644 Mersenne afirmó que nnn es primo si ppp = 2, 3, 5, 7, 13, 17, 19, 31, 67, 127 y 257 pero compuesto para los otros 44 primos ppp menores que 257.
Con el paso de los años se ha descubierto que Mersenne estaba equivocado sobre 5 de los primos de la forma 2p-12^{p} – 12p-1 donde ppp es menor o igual a 257 (afirmó dos que no daban lugar a un primo (67 y 257) y se equivocó en 3 que sí lo hacían: 61, 89, 107). Drake ha intentado tanto entender la fuente del trabajo de Mersenne sobre estos primos, como intentar determinar la regla que se utilizaba. Sugiere que Frenicle de Bessy podría ser la fuente y también sugiere que los errores podrían ser erratas de la imprenta. Drake reconstruye la regla de Mersenne para los exponentes como que deben diferir en no más de uno de un valor de 2n2^{n}2n o en no más de tres de un valor de 2 a la potencia 2n2^{n}2n.
Mersenne emprendió experimentos para probar la ley del movimiento de Galileo para los cuerpos que caen. En 1634 presentó los resultados que había obtenido al medir la aceleración de los cuerpos que caen desde alturas de 147, 108 y 48 pies. Estos resultados confirmaban la ley del tiempo al cuadrado que Galileo había publicado en su Diálogo sobre los dos principales sistemas del mundo de 1632, pero también planteaban preguntas sobre los datos numéricos. Uno de los problemas que intentó resolver fue si la aceleración era continua, como sostenía Galileo, o discontinua, como creía Descartes. Mersenne pensaba que la suposición de Galileo de que un cuerpo que cae pasa por infinitos grados de velocidad era incompatible con una explicación genuinamente mecanicista de la aceleración. Estas ideas se discuten en detalle en y.
En algunos de sus trabajos no matemáticos, Mersenne se ocupa de las permutaciones y combinaciones. Enuncia reglas prácticas para calcular el número de combinaciones o permutaciones, resolver el problema de hallar el número de permutaciones con o sin repeticiones y pone como ejemplo la realización de anagramas. Sin embargo, su principal motivo para estudiar el análisis combinatorio fue optimizar la composición musical, como explica en El libro sobre el arte de cantar bien, que es el Libro Sexto de la Harmonie universelle Ⓣ (1636). En un manuscrito inédito conservado en la Biblioteca Nacional de París dio las 40320 permutaciones de 8 notas.
Durante los últimos cuatro años de su vida, Mersenne dedicó mucho tiempo a investigar el barómetro. Pascal ya había demostrado que el aire no era ingrávido y fue Mersenne quien descubrió que la densidad del aire era aproximadamente la 119\año{1}{normalsize191} que la del agua. Fue informado del experimento del barómetro, que consistía en un tubo de vidrio de unos 3 pies de largo sellado en un extremo y lleno de mercurio puro, a través de varias cartas de De Verdus, pero no fue hasta octubre de 1644, cuando visitó a Torricelli en Italia, que vio el experimento llevado a cabo. Torricelli utilizó la presión del aire para explicar por qué el mercurio subía por el tubo de vidrio. Mersenne dudaba de que la presión del aire sostuviera realmente el mercurio y a su regreso intentó rehacer el experimento, pero no disponía del equipo necesario. Mersenne explicó el problema a Étienne Pascal, a su hijo Blaise Pascal, a Petit, a Roberval y a otros en París. Existe cierta confusión sobre quién, en 1647, sugirió inicialmente los experimentos con el tubo torricelliano y la montaña, que más tarde se denominarían experimentos del Puy de Dome. Ciertamente, Mersenne había informado tanto a Huygens como a Le Tenneur, pero no fue hasta tres semanas después de la muerte de Mersenne, en 1648, cuando se llevaron a cabo estos experimentos. Consistían en recoger resultados tanto al pie del Puy de Dome como en la cima. Se comprobó si el nivel de mercurio en la columna era más bajo en la cima de la montaña que en la base. Si esto resultaba ser cierto, se dieron cuenta de que esto se debía únicamente a la presión del aire. Perier, que finalmente llevó a cabo los experimentos, encontró efectivamente que había una diferencia significativa en el nivel del mercurio, por lo que sacó la conclusión correcta de que la presión del aire lo sostenía.
Una cuestión interesante es cómo Mersenne consiguió llevar a cabo sus ideas científicas libremente en una época en la que la Iglesia (de la que era un miembro devoto) se movía para impedir tal discusión. Este tema es considerado en detalle en donde Hine escribe:-
Durante la primera mitad del siglo XVII, el debate sobre la hipótesis copernicana se había extendido más allá de las filas de los astrónomos y había suscitado tanta controversia que la Iglesia decidió intervenir. En 1616, un organismo examinador de la teología concluyó que la idea del movimiento de la Tierra era filosóficamente falsa y entraba en conflicto con las Escrituras, y suspendió el libro de Copérnico hasta su corrección. Los historiadores han asumido generalmente que esta decisión y la posterior condena de Galileo tuvieron un efecto tan devastador que el progreso científico en los países católicos sufrió un gran retraso. Sin embargo, la actitud de Mersenne, que era a la vez un miembro fiel de una orden religiosa y una figura central en el desarrollo de la ciencia francesa, no apoya tal conclusión. Un examen de la reacción de Mersenne ante el copernicanismo indica que, por muy perturbadora que fuera la decisión de la Iglesia, todavía era posible, al menos en Francia, estudiar las ideas copernicanas y encontrarlas útiles, a pesar de algunas reservas. Mersenne se vio afectado por tales decisiones de la Iglesia, pero menos de lo que se podría suponer.