Джова́нни Альфо́нсо Боре́лли (итал. Giovanni Alfonso Borelli; 28 января 1608, Неаполь — 31 декабря 1679, Рим) — итальянский учёный-универсал времени Научной революции XVII века. Автор трудов по физике, медицине, астрономии, геологии, математике, механике. Основоположник биомеханики. Один из первых учёных, рассмотревших проблему динамики планетных движений и проложивших Ньютону дорогу для открытия закона всемирного тяготения.
| Джованни Альфонсо Борелли | |
|---|---|
| итал. Giovanni Alfonso Borelli | |
 | |
| Имя при рождении | итал. Giovanni Francesco Antonio Alonso[1] |
| Дата рождения | 28 января 1608 |
| Место рождения | Неаполь |
| Дата смерти | 31 декабря 1679 (71 год) |
| Место смерти | Рим |
| Страна |
 Неаполитанское королевство |
| Род деятельности | математик, историк математики, врач, изобретатель |
| Научная сфера | физиология и математика |
| Место работы | Пизанский университет |
| Альма-матер | |
| Научный руководитель | Бенедетто Кастелли |
| Ученики | Michelangelo Fardella[вд] и Alessandro Marchetti[вд] |
| Известен как | автор формулы закона всемирного тяготения, основоположник биомеханики |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Биография
правитьРодился в Кастель Нуово (предместье Неаполя) в семье испанского солдата, женатого на итальянке. Свои труды позже подписывал фамилией матери: Борелли.
Сведения о его ранней биографии скудны. Учился в Риме, изучал медицину и математику у ученика Галилея Кастелли (вместе с Торричелли). С 1635 года работал в университете Мессины, с 1649 года — профессор математики. Примерно в начале 1640-х лично познакомился с Галилеем.
В 1656 году Борелли занял кафедру математики в Пизанском университете[3]. Здесь он познакомился с врачом Марчелло Мальпиги, который одним из первых начал исследования с помощью микроскопа. Борелли также увлёкся этой тематикой и получил ряд ценных результатов.
В 1668 году Борелли вернулся в Мессину, но вскоре на него пали подозрения в участии в политическом заговоре, и он вынужден был бежать из города. Остаток жизни он провёл в бедности, работая школьным учителем в Риме. Его главный труд по биомеханике, «О движении животных», был издан посмертно (1680).
Научная деятельность
правитьБиомеханика
править
Борелли считается основоположником биомеханики. Его двухтомный труд «О движении животных» (лат. De Motu Animalium) рассматривает организм животного с точки зрения математической теории механизмов. Особенно подробно он исследовал работу мускулов. Например, сердце он рассматривал как насос с клапанами, легкие — как два меха, а процесс ходьбы — как целенаправленное перемещение центра тяжести, сопровождаемое мерами по восстановлению равновесия.
Борелли исследовал как статику, так и динамику тела, оценил силу, развиваемую мускулами при разных видах активности (ходьба, бег, прыжки, поднятие тяжестей). Он рассмотрел также полёт птиц, плавание рыб и скольжение червей.[4] Эта работа неоднократно переиздавалась и оказала большое влияние на теоретическую медицину.
Астрономия
правитьБорелли продолжил систематическое изучение открытых Галилеем спутников Юпитера. В своей книге «Теория Медичийских планет» (1666) он сделал исключительно важный на тот момент вывод, что для них, как и для планет, выполняются законы Кеплера. В этой же книге он одним из первых сформулировал несовершенный, но принципиально верный вариант закона всемирного тяготения, предположив, что движение планет происходит в обстановке равновесия между притяжением к Солнцу и некоторой центробежной силой, аналогичной той, которая выбрасывает камень из пращи. Борелли так описал механизм движения под действием тяготения:
Предположим, что планета стремится к Солнцу и в то же время своим круговым движением удаляется от этого центрального тела, лежащего в середине круга. Если обе противоположные силы равны между собой, то они должны уравновешиваться. Планета не будет в состоянии ни приблизиться к Солнцу, ни отойти от него дальше известных пределов, и в таком равновесии будет продолжать своё обращение около Солнца[5].
В книге ясно видно, насколько плодотворным оказалось применение к модели Кеплера «новой механики» Галилея, которая оказалась способной пусть не количественно, но качественно верно объяснить (не раскрытую Кеплером) причину движения планет. Борелли правильно объясняет и причину отклонения планетной орбиты от круга: форма орбиты зависит от начального соотношения двух указанных сил. Вместе с тем, по мнению Борелли, от Солнца исходит ещё одна сила, продвигающая планету по орбите, возникающая при воздействии на планету световых лучей вращающегося Солнца[6].
Примерно в эти же годы интенсивные исследования в области динамики планетных движений проводили Кристофер Рен, Роберт Гук и Исаак Ньютон; последний, завершив математизацию основ небесной механики, назвал Борелли в числе своих предшественников[7].
Другие научные достижения
править
Борелли впервые рассмотрел возможность создания дыхательного аппарата для подводных исследований.[8] Он также изучал под микроскопом состав крови животных и работу устьиц растений.
В 1660 году Борелли и Вивиани провели довольно точное измерение скорости звука и получили значение, соответствующее примерно 350 м/сек. Более ранние измерения, выполненные Гассенди, оценивали скорость звука в 478 м/сек (современная оценка: 331,3 м/сек при 0 °C).
Борелли по-видимому, первый заметил, что атмосферное давление связано с погодой: «Когда в каком-то районе надвигается длительный дождь, тогда ртуть в трубке поднимается на несколько градусов против обычного уровня; когда же дождь уже идёт, уровень ртути в трубке обычно падает, и эти различия уровня ртути не столь уж ничтожны». Борелли отметил (1670), что высота подъёма жидкости по капиллярной трубке обратно пропорциональна диаметру капилляра.[9]
Борелли издал с собственными подробными комментариями «Начала» Евклида (1658) и три книги «Конических сечений» Аполлония (1661).
Научные труды
править- Причины лихорадки (Della cagioni delle febbri maligne, Пиза, 1658)
- Евклид восстановленный (Euclides Restitutus, Пиза, 1658)
- Конические сечения Аполлония Пергского, книги V—VII (Apollonii Pergaei Conicorum libri v., vi. et vii, Флоренция, 1661)
- Теория Медичийских планет (Theoricae Mediceorum planetarum ex causis physicis deductae, Флоренция, 1666)
- De vi percussionis (Болонья, 1667)
- Meteorologia Aetnea (Реджо, 1669)
- De motionibus naturalibus a gravitate pendentibus (Болонья, 1670).
- О движении животных (De Motu Animalium, Рим, 1680)
Примечания
править- ↑ 1 2 Архив по истории математики Мактьютор — 1994.
- ↑ Mathematics Genealogy Project (англ.) — 1997.
- ↑ Борелли, Джованни-Альфонсо // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- ↑ Д. Антисери, Дж. Реале. Западная философия от истоков до наших дней. — СПб.: Пневма, 2002. — Т. II. От Возрождения до Канта. — С. 265—266. — ISBN 5-9014151-05-4.
- ↑ Спасский Б. И. История физики. — М.: Высшая школа, 1977. — Т. 1. — С. 141. Архивировано 29 ноября 2009 года.
- ↑ Черняк, 2003, с. 115-117.
- ↑ Вавилов С. И. Исаак Ньютон. Архивная копия от 26 марта 2014 на Wayback Machine 2-е изд. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1945. Глава 9, с.109-124.
- ↑ Quick, D. A History Of Closed Circuit Oxygen Underwater Breathing Apparatus (англ.) // Royal Australian Navy, School of Underwater Medicine. : journal. — 1970. — Vol. RANSUM—1—70. Архивировано 9 мая 2008 года.
- ↑ Розенбергер Ф. История физики, пер. с нем., 2 изд., ч. 2, М.—Л., 1937.
Литература
править- Боголюбов А. Н. Математики. Механики. Биографический справочник. Киев, Наукова думка, 1983.
- Борелли, Джованни-Альфонсо // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Храмов Ю. А. Борелли Джованни Альфонсо // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 41. — 400 с. — 200 000 экз.
- Черняк В. С. Эволюция творческого мышления в астрономии XVI–XVII вв.: Коперник, Кеплер, Борелли // Философия науки. Вып. 9. — М.: ИФ РАН, 2003. — С. 89—126.
- Armitage A. Borell's Hypothesis' and the Rise of Celestial Mechanics // Annals of Science. — 1950. — Vol. 6. — P. 268—282.
- Koyre A. The Astronomical Revolution. — New York: Dover, 1973.
- Meli D. B. Shadows and Deception: from Borelli’s Theoricae to the Saggi of the Cimento // British Journal for the History of Science. — 1998. — Vol. 31. — P. 383—402.
Ссылки
править- И. В. Лупандин, Предшественники новоевропейской космологии: Кеплер, Борелли
- Dictionary of Scientific Biography: BORELLI, GIOVANNI ALFONSO. (англ.)
- J. J. O'Connor and E. F. Robertson, Giovanni Alfonso Borelli (The MacTutor History of Mathematics archive) (англ.)