Джованни Альфонсо Борелли

Джованни Альфонсо Борелли
Рожденный	( 1608-01-28 ) 28 января 1608 г. Неаполь , Италия
Умер	31 декабря 1679 г. ( 1679-12-31 ) (71 год) Рим , Италия
Место захоронения	Сан-Панталео, Рим
Национальность	итальянский
Альма-матер	Римский университет Сапиенца
Научная карьера
Поля	Физиолог , физик , математик
Научные консультанты	Бенедетто Кастелли
Известные студенты	Марчелло Мальпиги

Джованни Альфонсо Борелли (англ. Итальянское произношение: [dʒoˈvanni alˈfɔnso boˈrɛlli] ; 28 января 1608 — 31 декабря 1679) — эпохи Возрождения итальянский физиолог , физик и математик , которого часто называют отцом биомеханики. Он внес свой вклад в развитие современных принципов научных исследований, продолжив практику Галилея проверки гипотез наблюдениями. Имея математическое образование, Борелли также провел обширные исследования спутников Юпитера , механики передвижения животных и, в микроскопии , компонентов крови . Он также использовал микроскопию для исследования движения устьиц растений и проводил исследования в области медицины и геологии. За свою карьеру он пользовался покровительством шведской королевы Кристины . Он был первым ученым, который объяснил, что движения тела животных и человека вызваны мышечными сокращениями.

Биография

Джованни Борелли родился 28 января 1608 года в районе Кастель Нуово в Неаполе . Он был первенцем испанского пехотинца Мигеля Альфонсо и местной женщины по имени Лаура Порелло (попеременно Порелли или Борелли ). У Борелли было пять братьев и сестер.

В конце концов Борелли отправился в Рим, где изучал физику у Бенедетто Кастелли и поступил на математический факультет в Римский университет Сапиенца . С 1635 по 1656 год он работал профессором математики в Мессине , Сицилия. В 1635 году Сенат Мессины предложил ему членство в престижной Академии делла Фучина, интеллектуальном обществе ученых, занимавшихся изучением и публикациями в основном физических и естественных наук под наблюдением и защитой Сената. Борелли было поручено исследовать «причины злокачественной лихорадки, охватившей большую часть Италии в 1647 году. Он объяснил причину воздушно-капельной инфекцией и опроверг преобладающее мнение о том, что болезнь возникла из-за чрезмерной жары, влажности или астрологических влияний. " Он даже разработал лекарство от этой болезни. Пока Борелли работал над изучением болезни, он также продолжал изучать математику. В 1658 году он опубликовал переработанную версию «Начал» Евклида под названием «Euclides Restitutus» («Восстановленный Евклид»). Евклид был древнегреческим математиком, чья книга на протяжении веков была одним из самых важных математических текстов. Борелли также переработал «Аполлоний Пергский: Коники», математический трактат, в котором изучались параболы и эллипсы. Аполлоний Пергский — древнегреческий астроном и математик.

Около 1655 года Борелли был приглашен в Пизанский университет Фердинандо Медичи, великим герцогом Тосканы. За это время он познакомился с астрономом Галилео Галилеем . Хотя вполне вероятно, что они остались знакомыми, Галилей отверг соображения о назначении Борелли главой кафедры математики Пизанского университета, когда сам покинул этот пост. Борелли достигнет этого поста в 1656 году. Именно там он впервые встретил итальянского анатома Марчелло Мальпиги .

Борелли и Мальпиги были членами-учредителями недолговечной Академии дель Чименто , итальянской научной академии, основанной в 1657 году. Именно здесь Борелли, задетый собственными исследованиями Мальпиги, начал свои первые исследования в области науки о движении животных, или биомеханики. . Это положило начало интересу, который продлился до конца его жизни, что в конечном итоге принесло ему титул отца биомеханики. Участие Борелли в Академии было временным, и сама организация распалась вскоре после его ухода.

С 1664 по 1665 год Борелли отслеживал путь кометы. Он провел измерения кометы и пришел к выводу, что она движется по эллиптической изогнутой орбите вокруг Солнца. Эти выводы противоречили общепринятой научной теории того времени (которая поддерживалась и навязывалась католической церковью), которая утверждала, что Земля является центром Вселенной. Выступать против теорий церкви было опасно, поэтому Борелли опубликовал свои выводы под псевдонимом Пьер Мария Мутоли. В трактате под названием « Del Movimento della Cometa Apparasa il mese di Dicembre» («О движении кометы, появляющейся в декабре») Борелли предположил, что планеты и кометы вращаются вокруг Солнца.    

Борелли вернулся в Мессину в 1668 году в разгар политического восстания против испанцев в Италии. Борелли присоединился к антииспанским силам, несмотря на его семейные связи с Испанией через отца. Он изменил свою фамилию с имени отца на вариант имени матери, вероятно, чтобы скрыть свои связи с испанцами.

В 1674 году Борелли был сослан из Мессины в Рим. по подозрению в участии в политическом заговоре с целью освобождения Сицилии от испанского правления. Здесь он впервые познакомился с бывшей королевой Швеции Кристиной , которая за два десятилетия до этого была вынуждена отказаться от короны и сослана в Рим в наказание за переход в католицизм . В 1672 году он служил ее личным врачом и научным консультантом.

Остаток своих лет Борелли прожил в бедности, преподавая математику религиозным ученикам Дома Сан пиаристов -Панталео , недалеко от площади Пьяцца Навона , где он жил с сентября 1677 года. В последние годы своей жизни он работал над своей самой известной публикацией De Motu Animalium («О движении животных»), описанной как «строго механический, математический и физический анализ различных функций животных... [который] стал библия ятроматематической или ятромеханической школы...». В книге предпринята попытка прояснить причину мышечной усталости, объяснить причину секреции органов и объяснить концепцию боли. Первый том был опубликован в 1680 году, через несколько месяцев после смерти Борелли. Второй том книги был опубликован в 1681 году. Оба тома были посвящены Кристине Шведской, которая профинансировала публикацию книги с помощью своих благотворителей-пиаристов.

Борелли умер в Риме 31 декабря 1679 года по неизвестным причинам. Он был похоронен в церкви Сан-Панталео, примыкающей к монастырю отцов-пиаристов, в районе Парионе, где он прожил последние два года своей жизни.

Научные достижения

De Motu Animalium I Обложка

Основные научные достижения Борелли сосредоточены на его исследованиях в области биомеханики . Эта работа возникла из его исследований животных. Его публикации De Motu Animalium I и De Motu Animalium II , заимствовавшие свое название из аристотелевского трактата , связывают животных с машинами и используют математику для доказательства своих теорий. В первом томе рассматриваются биомеханические и мышечные действия человека и животных (как движутся мышцы при ходьбе, беге, плавании, прыжках и полете живых существ). Во втором томе рассматривается физиология органов человека, а именно легких и сердца. В этом томе он пришел к выводу, что сердце сокращается, как и другие мышцы, но в отличие от других мышц оно не прикреплено ни к одной конечности. Он отметил, что целью сердечного сокращения является доставка крови по всему телу.    

Анатомы 17 века первыми предположили сократительные движения мышц. Борелли, однако, первым предположил, что «мышцы совершают жизненно важные движения только путем сокращения». Он также был первым, кто отрицал корпускулярное влияние на движения мышц. Это было доказано его научными экспериментами, демонстрирующими, что живые мышцы не выделяют частицы в воду при разрезании. Борелли также признал, что движение вперед влечет за собой перемещение центра тяжести тела вперед, за которым затем следует покачивание конечностей для поддержания равновесия. Его исследования также выходили за рамки мышц и локомоции. В частности, он сравнил работу сердца с работой поршня. Чтобы это работало правильно, он выдвинул идею, что артерии должны быть эластичными. За эти открытия Борелли называют отцом современной биомеханики , а Американское общество биомеханики использует премию Борелли как высшую награду за исследования в этой области.

Наряду с работами по биомеханике , Борелли также интересовался физикой , в частности орбитами планет . Борелли считал, что планеты вращаются под действием трех сил. Первая сила заключалась в желании планет приблизиться к Солнцу. Вторая сила диктовала, что планеты отбрасывались в сторону импульсами солнечного света, который является телесным . Наконец, третья сила вытолкнула планеты наружу из-за вращения Солнца. Результат действия этих сил аналогичен вращению камня, привязанного к веревке. Ньютона Измерения Борелли орбит спутников Юпитера упоминаются в третьем томе «Начал» .

Подводная лодка , Джованни Альфонсо Борелли, в De Motu Animalium , 1680 г.

Борелли также считается первым, кто рассмотрел автономный подводный дыхательный аппарат наряду с его ранним проектом подводной лодки. Выдыхаемый газ охлаждался морской водой после прохождения через медные трубки. Шлем был латунный , со стеклянным окном, диаметром 0,6 м (2 фута). Аппарат вряд ли когда-либо будет использоваться или тестироваться. Он открыл принцип гелиостата более чем за шестьдесят лет до «Гравезанда» Виллема .

Другие работы

О естественных движениях, зависящих от силы тяжести , 1670 г.

Борелли также писал:

• О причинах злокачественных лихорадок Сицилии в 1647 и 1648 годах (Козенца, 1649)
• Евклид восстановлен (Пиза, 1658 г.)
• Аполлоний (1661 г.). Конические книги Аполлония Пергея 5, 6, 7 (на латыни). Флоренция: Ex Typographia Josephi Cocchini. doi : 10.3931/e-rara-8978 .
• Теории планет Медичи, выведенные из физических причин (Флоренция, 1666 г.)
• О силе удара (на латыни). Болонья: Ex Typographia Iacobi Montij. 1667 г.
• Борелли, Джованни Альфонсо (1669). Meteorologia Aetnea (на латыни). Реджо-ди-Калабрия: Доменико Антонио Ферро. дои : 10.3931/e-rara-23716 .
• История и метеорология пожара Этны 1669 г. (на латыни). Реджо-ди-Калабрия: Доменико Антонио Ферро. 1670 г.
• О естественных движениях, зависящих от силы тяжести (на латыни). Реджо-ди-Калабрия: Доменико Антонио Ферро. 1670 г.

Источники

• Баттерфилд, Х. (1950) Истоки современной науки . Лондон: Bell and Sons Ltd.
• Сенторе, Ф. (1970) Вклад Роберта Гука в механику. Гаага: Мартинус Нийхофф.
• Гиллеспи, К. изд. (1971) Словарь научной биографии . Нью-Йорк: Библиотека Линды Холл.
• Ноулз Миддлтон, МЫ (1973). «Джованни Альфонсо Борелли и изобретение гелиостата». Архив истории точных наук . 10 (3/4/5): 329–341. JSTOR   41133367 .
• Бертолони Мели, Доменико (1998). «Джованни Борелли и исследование человеческого движения: исторический обзор». Британский журнал истории науки . 31 (4): 383–402. JSTOR   4027873 .
• Терстон, Эй Джей (1999). «Джованни Борелли и исследование человеческого движения: исторический обзор». Ауст. НЗЖ Сург . 69 (4): 276–88. дои : 10.1046/j.1440-1622.1999.01558.x .
• Гриббин, Дж. (2002) Ученые . Случайный дом. ISBN   1-4000-6013-3
• Фавино, Федерика (2022). «Последняя воля Джованни Альфонсо Борелли (1679, 31 декабря)». Нунций . 37 : 144–173. дои : 10.1163/18253911-bja10020 . hdl : 11573/1622344 . ISSN   0394-7394 .

Дальнейшее чтение

• Сеттл, Томас (1970–1980). «Борелли, Джованни Альфонсо». Словарь научной биографии . Том. 2. Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр. 306–314. ISBN  978-0-684-10114-9 .
• Монтакутелли, Стефания (2013). «Борелли, Джованни Альфонсо» . Итальянский вклад в историю мысли: науки . Институт итальянской энциклопедии . Проверено 12 августа 2023 г.

Внешние ссылки

• медиафайлы по теме: Джованни Альфонсо Борелли. Викискладе есть
• Бальдини, Уго (1970). «БОРЕЛЛИ, Джованни Альфонсо» . Биографический словарь итальянцев , том 12: Бонфадини – Боррелло (на итальянском языке). Рим: Институт итальянской энциклопедии . ISBN  978-8-81200032-6 .
• Работы Джованни Альфонсо Борелли в Открытой библиотеке
• Гаедике, Р.; Гролл, Е.К. и Тэгер, А. 2012: Библиография энтомологической литературы с начала до 1863 года: онлайн-база данных – версия 1.0 – Senckenberg Deutsches Entomologisches Institut.