Giovanni Alfonso Borelli

Giovanni Alfonso Borelli (28. jaanuar 1608, Napoli – 31. detsember 1679, Rooma) oli renessansiaegne Itaalia füsioloog, füüsik ja matemaatik.

Borelli jätkas Galileo Galilei tava kontrollida hüpoteese vaatlustega. Õppinud ja õpetanud matemaatikat, uuris ta põhjalikult ka Jupiteri kuid, loomade liikumise mehaanikat ning mikroskoobi vahendusel vere koostist ja taimede õhulõhede liikumist. Samuti kirjutas Borelli uurimistöid geoloogiast, meteoroloogiast ja meditsiinist. Tänu Rootsi kuninganna Kristiina kaitsele ei kannatanud ta samasuguse tagakiusamise all nagu Galilei.

Elulugu
Giovanni Borelli sündis 1608. aastal Napoli eeslinnas Castel Nuovos. Tema vanemad olid hispaania jalaväelane Miguel Alonso ning kohalik naine Laura Porello (ka Porelli või Borelli). Nende perekond oli vaene. Hiljem kasutas Giovanni Borelli ema neiupõlvenime, vältimaks isaga seotud poliitilisi sekeldusi.

Borelli reisis Rooma, kus õppis Benedetto Castelli käe all matemaatikat. Millalgi enne 1640. aastat määrati ta Messina ülikooli matemaatikaprofessoriks. 1640. aastate alguses kohtas ta Firenzes Galileo Galileid. Ehkki nende tutvus tõenäoliselt säilis, lükkas Galilei tagasi Borelli kandidatuuri Pisa ülikooli matemaatikaprofessori kohale, millelt ta ise lahkus. Sellele ametikohale jõudis Borelli alles 1656. aastal. Seal kohtas ta Itaalia anatoomi Marcello Malpighit.

Malpighi ja Borelli kuulusid mõlemad 1657. aastal rajatud teadusliku akadeemia Accademia del Cimento asutajate hulka. Seal hakkas Borelli Malpighi eeskujul uurima loomade liikumist ehk biomehaanikat. Nii algas huvi, mis kestis kogu ta elu. Borelli osalus akadeemias oli siiski ajutine ning peatselt pärast tema lahkumist lagunes terve organisatsioon.

1668. aastal naasis Borelli Messinasse, kuid pidi peagi linnast lahkuma, kuna teda kahtlustati poliitilistes vandenõudes. Nii kohtus ta Rootsi endise kuninganna Kristiinaga, kes katoliiklusse pöördumise tõttu oli sunnitud troonist loobuma ning elas Roomas. Ülejäänud elu veetis Borelli vaesuses, õpetades matemaatika aluseid talle peavarju andnud kloostri koolis. Tema peateos "De Motu Animalium" ("Loomade liikumisest") ilmus trükist juba postuumselt, Kristiina ja teiste sponsorite toel.

Ühiskondlik õhustik
1542. aastal lõi paavst Paulus III Rooma ja Üleüldise Uurimisameti Kõrgeima Püha Kongregatsiooni (tänapäeval Usudoktriini Kongregatsioon) eesmärgiga uurida ketserlust. Sel uurimisametil, mida koos teiste sarnase ülesannetega asutustega tuntakse inkvisitsiooni nime all, oli laialdane mõju filosoofiale, matemaatikale ja loodusteadustele nii kogu Borelli eluajal kui ka veel kaua pärast teda. Püha Amet loodi, kaitsmaks katoliku usku ideede eest, mida peeti kirikule kahjulikuks. See oli hästi struktureeritud ning rohkete kohalike harudega asutus, mis uuris ohtlikuks peetavaid uusi ideid. Lisaks seesuguste ideede leviku piiramisele oli uurimisametil ka voli karistada kurjategijaid, kes säherdusi ideid levitasid. Püha Ameti loomine oli osa katoliku kiriku reaktsioonist 16. sajandi protestantlikule reformatsioonile.

Ehkki Borelli elas ja töötas selles keskkonnas, et takistanud inkvisitsioon tema tööd. Võimalik, et kirik ei pidanud tema õpetusi usule ohtlikeks. Siiski võis tema tööd mõjutada viis, kuidas Püha Amet kohtles tema kaasaegseid nagu Galileo Galilei ja Nicolas Steno. Borelli teadustöö sarnanes paljude ta kaasaegsete omaga selle poolest, kuidas ta hakkas järgima teadusliku uurimistöö meetodeid, mis püsivad kasutusel tänapäevani, rajades looduse vaatlemisele hüpoteese ja teooriaid ning neid seejärel katsetega kontrollides.

Teadustöö
Borelli suurimad teadussaavutused jäävad biomehaanika valda. Teostes "De Motu Animalium I" ja "De Motu Animalium II", mis said pealkirja Aristotelese kirjatöö "Loomade liikumine" eeskujul, võrdsustab Borelli loomad masinatega ning kasutab oma teooriate tõestuseks matemaatikat. 17. sajandi anatoomid kirjutasid musklite kokkutõmbumisest, Borelli oli aga esimene, kes väitis, et "musklid ei ilmuta muud elulist liikumist peale kokkutõmbumise". Ta oli ka esimene, kes eitas korpuskulaarset mõju musklite liikumisele. Seda tõestas ta teaduslike eksperimentidega, mis näitasid, et kui elus musklit lõigata, ei vabane sellest vette korpuskuleid. Organismide edasiliikumist kirjeldades väitis ta, et selles on põhiline keha raskuskeskme edasiviimine, millele järgneb jäsemete liigutamine, et säilitada tasakaalu.

Tem uurimused ei piirdunud musklite ja liikumisega. Muuhulgas võrdles Borelli südant klappidega pumbaga. Selle tööst järeldas ta, et arterid peavad olema elastsed. Nende avastuste pärast on Borellit nimetatud biomehaanika isaks. Ameerika Biomehaanika Selts (American Society of Biomechanics) annab kõrgeima autasuna välja Borelli auhinda.

Biomehaanika kõrval huvitus Borelli ka füüsikast, eriti planeetide orbiitidest. Borelli uskus, et planeedid tiirlevad päikese ümber kolme jõu koosmõjul. Esimene jõud on planeetide iha läheneda päikesele. Teine jõud lükkab planeedid kõrvale päikesevalguse mõjul, mis on kehaline. Kolmas jõud tõukab planeete päikesest kaugemale päikese pöörlemise tõttu. Nende jõudude koosmõjul sarnaneb planeetide liikumine kivi ringlemisega, mida nööri otsas keerutatakse.

Borellit peetakse ka esimeseks inimeseks, kes leiutas autonoomse veealuse hingamisaparaadi. Samuti konstrueeris ta allveelaeva. Väljahingatud õhku pidi Borelli seadmes jahutama merevesi, kui see on läbinud vasktorud. Kiiver oli valmistatud pronksist, klaasaknaga, ning selle läbimõõt oli 0,6 meetrit. Tõenäoliselt ei kasutatud ega katsetatud seadet kunagi.

Teoseid
 "Della cagioni delle febbri maligne" (Pisa, 1658)
 "Euclides Restitutus" ("Taastatud Eukleides"; Pisa, 1658)
 "Apollonii Pergaei Conicorum libri v., vi. et vii" ("Apollonios Perg... V, VI ja VII raamat koonuslõigetest"; Firenze, 1661)
 "Theoricae Mediceorum planetarum ex causis physicis deductae" ("Medici planeetide teooria, järeldatud füüsikalistest põhjustest"; Firenze, 1666)
 "De vi percussionis" ("Põrkejõust"; Bologna, 1667)
 "Meteorologia Aetnea" ("Etna meteoroloogia"; Reggio, 1669)
 "De motionibus naturalibus a gravitate pendentibus" (Bologna, 1670)

Viited

Kirjandus
Butterfield, H. (1950) The Origins of Modern Science. London: Bell and Sons Ltd.
Centore, F. (1970) Robert Hooke’s Contributions to Mechanics. The Hague: Martinus Nijhoff.
Gillespie, C. ed. (1971) Dictionary of Scientific Biography. New York: Linda Hall Library.
Gribbin, J. (2002) The Scientists. Random House. ISBN 1-4000-6013-3
Thurston, A. (1999) "Giovanni Borelli and the Study of Human Movement: An Historical Review", Aust. N. Z. J. Surg. Vol. 69.
Chisholm, Hugh, ed (1911). Encyclopædia Britannica (11th ed.). Cambridge University Press
Settle, Thomas (1970–80). "Borelli, Giovanni Alfonso". Dictionary of Scientific Biography. 2. New York: Charles Scribner's Sons. pp. 306–314. ISBN 0684101149

Sündinud 1608
Surnud 1679
Itaalia füsioloogid
Itaalia füüsikud
Itaalia matemaatikud