Giovanni Alfonso Borelli

Giovanni Alfonso Borelli ( en italiano: [ dʒoˈvanni alˈfɔnso boˈrɛlli ] ; 28 de enero de 1608 – 31 de diciembre de 1679) fue un fisiólogo , físico y matemático italiano del Renacimiento , a menudo descrito como el padre de la biomecánica. ^{[ 1 ]} Contribuyó al principio moderno de la investigación científica al continuar la práctica de Galileo de contrastar hipótesis con la observación. Formado en matemáticas, Borelli también realizó extensos estudios sobre las lunas de Júpiter , la mecánica de la locomoción animal y, mediante microscopía , sobre los componentes de la sangre . Asimismo, utilizó la microscopía para investigar el movimiento estomático de las plantas y emprendió estudios en medicina y geología. Durante su carrera, gozó del mecenazgo de la reina Cristina de Suecia . Fue el primer científico en explicar que los movimientos corporales de animales y humanos son causados ​​por contracciones musculares. ^{[ 2 ]}

Giovanni Borelli nació el 28 de enero de 1608 en el distrito de Castel Nuovo , en Nápoles . ^{[ 3 ]} Fue el primogénito del soldado de infantería español Miguel Alfonso y una mujer local llamada Laura Porello (también conocida como Porelli o Borelli ). Borelli tuvo cinco hermanos. ^{[ 4 ]}

Borelli viajó finalmente a Roma, donde estudió con Benedetto Castelli y se matriculó en matemáticas en la Universidad Sapienza de Roma . ^{[ 4 ]} De 1635 a 1656 fue profesor de matemáticas en Messina , Sicilia. En 1635, el Senado de Messina le ofreció ser miembro de la prestigiosa Accademia della Fucina, una sociedad intelectual de científicos dedicada al estudio y la publicación, principalmente, de ciencias físicas y naturales, bajo la supervisión y protección del Senado. Borelli fue designado para investigar «las causas de la fiebre maligna que azotó gran parte de Italia en 1647. Atribuyó la causa a una infección transmitida por el aire y refutó la opinión predominante de que la enfermedad se debía al calor excesivo, la humedad o las influencias astrológicas». ^{[ 4 ]} Incluso ideó un tratamiento para la enfermedad. ^{[ 1 ]} Mientras Borelli trabajaba en el estudio de la enfermedad, también continuó estudiando matemáticas. En 1658 publicó una versión revisada de los Elementos de Euclides titulada Euclides Restitutus (Euclides restaurado). Euclides fue un matemático griego antiguo cuyo libro había sido uno de los textos matemáticos más importantes durante siglos. Borelli también revisó Apolonio de Perga: Cónicas, un tratado de matemáticas que examinaba parábolas y elipses. Apolonio de Perga fue un astrónomo y matemático griego antiguo. ^{[ 2 ]}

Hacia 1655, Borelli fue invitado a la Universidad de Pisa por Fernando de Médici, Gran Duque de Toscana. Anteriormente, Galileo había rechazado una recomendación de Benedetto Castelli para nombrar a Borelli jefe del departamento de matemáticas de la Universidad de Pisa cuando él mismo dejó el cargo. Borelli obtendría este puesto en 1656. Fue allí donde conoció al anatomista italiano Marcello Malpighi . ^{[ 5 ]}

Borelli y Malpighi fueron miembros fundadores de la efímera Accademia del Cimento , una academia científica italiana fundada en 1657. Fue allí donde Borelli, fascinado por los estudios de Malpighi, inició sus primeras investigaciones sobre la ciencia del movimiento animal, o biomecánica . Este interés lo acompañaría el resto de su vida y le valió el título de Padre de la Biomecánica. La participación de Borelli en la Accademia fue temporal y la organización se disolvió poco después de su partida.

Entre 1664 y 1665, Borelli siguió la trayectoria de un cometa. Tomó medidas del cometa y concluyó que se movía en una órbita elíptica curva alrededor del sol. Estas conclusiones contradecían la teoría científica aceptada en aquel entonces (apoyada e impuesta por la Iglesia Católica), que afirmaba que la Tierra era el centro del universo. Era peligroso oponerse a las teorías de la Iglesia, por lo que Borelli publicó sus hallazgos bajo el seudónimo de Pier Maria Mutoli. En un tratado titulado Del Movimento della Cometa Apparasa il mese di Dicembre (Del movimiento del cometa que aparece en diciembre), Borelli sugirió que los planetas y los cometas orbitan alrededor del sol. ^{[ 2 ]}

Borelli regresó a Messina en 1668 en medio de una creciente revuelta política contra los españoles en Italia. Se unió a las fuerzas antiespañolas a pesar de sus lazos familiares con España por parte de su padre. Cambió su apellido paterno por una variante del apellido materno, probablemente para ocultar sus vínculos con los españoles. ^{[ 2 ]}

En 1674, Borelli fue exiliado de Messina a Roma ^{[ 2 ]} por su presunta participación en la conspiración política para liberar Sicilia del dominio español. ^{[ 4 ]} Allí conoció a la exreina Cristina de Suecia , quien dos décadas antes había sido obligada a abdicar y exiliada a Roma como castigo por convertirse al catolicismo . En 1672, se desempeñó como su médico personal y asesor científico. ^{[ 1 ]}

Borelli vivió el resto de sus años en la pobreza, enseñando matemáticas a los alumnos religiosos de la Casa Escolapia de San Pantaleo , cerca de la Piazza Navona , donde residía desde septiembre de 1677. ^{[ 6 ]} Durante los últimos años de su vida, trabajó en su publicación más conocida, De Motu Animalium (Sobre el movimiento de los animales), descrita como «un análisis rigurosamente mecánico, matemático y físico de diversas funciones animales... [que] se convirtió en la biblia de la escuela iatromatemática o iatromecánica...». ^{[ 7 ]} El libro intentaba esclarecer la causa de la fatiga muscular, explicar la causa de la secreción de los órganos y explicar el concepto de dolor. ^{[ 1 ]} El volumen I se publicó en 1680, pocos meses después de la muerte de Borelli. El volumen II se publicó en 1681. Ambos volúmenes fueron dedicados a Cristina de Suecia, quien financió la publicación del libro con la ayuda de sus benefactores escolapios. ^{[ 4 ]}

Borelli murió en Roma el 31 de diciembre de 1679 por causas desconocidas. ^{[ 2 ]} Fue enterrado en la iglesia de San Pantaleo, contigua al convento de los Padres Escolapios, en el barrio de Parione, donde había vivido durante los dos últimos años de su vida. ^{[ 8 ]}

Los principales logros científicos de Borelli se centran en su investigación sobre la biomecánica . Este trabajo se originó a partir de sus estudios sobre animales. Sus publicaciones, De Motu Animalium I y De Motu Animalium II , que toman su título del tratado aristotélico , relacionan a los animales con las máquinas y utilizan las matemáticas para demostrar sus teorías. ^{[ 9 ]} El primer volumen abarca la acción biomecánica y muscular en humanos y animales (cómo se mueven los músculos cuando los seres vivos caminan, corren, nadan, saltan y vuelan). El segundo volumen analiza la fisiología de los órganos humanos, concretamente los pulmones y el corazón. ^{[ 4 ]} En este volumen concluyó que el corazón se contraía como otros músculos, pero a diferencia de estos, no estaba unido a ninguna extremidad. Observó que el propósito de la contracción cardíaca era bombear sangre por todo el cuerpo. ^{[ 10 ]}

Los anatomistas del siglo XVII fueron los primeros en sugerir el movimiento contráctil de los músculos. Sin embargo, Borelli fue el primero en proponer que «los músculos no realizan movimientos vitales de otra forma que no sea mediante la contracción». También fue el primero en negar la influencia de los corpúsculos en los movimientos musculares. Esto se demostró mediante sus experimentos científicos, que evidenciaron que los músculos vivos no liberaban corpúsculos al agua al ser cortados. Borelli también reconoció que el movimiento hacia adelante implicaba el desplazamiento del centro de gravedad del cuerpo hacia adelante, seguido del balanceo de las extremidades para mantener el equilibrio. Sus estudios se extendieron más allá de los músculos y la locomoción. En particular, comparó la acción del corazón con la de un pistón. Para que esto funcionara correctamente, derivó la idea de que las arterias debían ser elásticas. Por estos descubrimientos, Borelli es considerado el padre de la biomecánica moderna , y la Sociedad Americana de Biomecánica otorga el Premio Borelli como su máximo galardón para la investigación en este campo. ^{[ 11 ]}

Además de su trabajo en biomecánica , Borelli también tenía interés en la física , específicamente en las órbitas de los planetas . ^{[ 12 ]} Borelli creía que los planetas giraban como resultado de tres fuerzas. La primera fuerza involucraba el deseo de los planetas de acercarse al sol. La segunda fuerza dictaba que los planetas eran impulsados ​​lateralmente por impulsos de la luz solar, que es corpórea . Finalmente, la tercera fuerza impulsaba a los planetas hacia afuera debido a la revolución del sol. El resultado de estas fuerzas es similar a la órbita de una piedra atada a una cuerda. Las mediciones de Borelli de las órbitas de los satélites de Júpiter se mencionan en el Volumen 3 de los Principia de Newton .

Borelli también es considerado la primera persona en considerar un aparato de respiración subacuática autónomo junto con su diseño inicial de submarino. ^{[ 13 ] [ 14 ]} El gas exhalado se enfriaba con agua de mar después de pasar por tubos de cobre. El casco era de latón con una ventana de vidrio y 0,6  m (2  pies) de diámetro. Era poco probable que el aparato se utilizara o probara. ^{[ 15 ]} Descubrió el principio del heliostato más de sesenta años antes que Willem's Gravesande . ^{[ 16 ] [ 17 ]}

Otras obras

Borelli también escribió:

• Delle cagioni delle febbri maligne della Sicilia negli anni 1647 e 1648 (Cosenza, 1649)
• Euclides Restitutus (Pisa, 1658)
• Apolonio (1661). Apollonii Pergaei Conicorum libri V, VI, VII (en latín). Florencia: Ex Typographia Iosephi Cocchini. doi : 10.3931/e-rara-8978 .
• Theoricae Mediceorum planetarum ex causis physicis deductae (Florencia, 1666)
• De vi percussionis (en latín). Bolonia: Ex Typographia Iacobi Montij. 1667.
• Borelli, Giovanni Alfonso (1669). Meteorologia Aetnea (en latín). Regio de Calabria: Domenico Antonio Ferro. doi : 10.3931/e-rara-23716 .
• Historia et meteorologia incendii Aetnaei anni 1669 (en latín). Regio de Calabria: Domenico Antonio Ferro. 1670.
• De motionibus naturalibus a gravitate pendentibus (en latín). Regio de Calabria: Domenico Antonio Ferro. 1670.

• Butterfield, H. (1950) Los orígenes de la ciencia moderna . Londres: Bell and Sons Ltd.
• Centore, F. (1970) Contribuciones de Robert Hooke a la mecánica. La Haya: Martinus Nijhoff.
• Gillespie, C. ed. (1971) Diccionario de biografía científica . Nueva York: Biblioteca Linda Hall.
• Knowles Middleton, WE (1973). "Giovanni Alfonso Borelli y la invención del heliostato". Archivo para la Historia de las Ciencias Exactas . 10 (3/4/5): 329– 341. JSTOR 41133367 . 
• Bertoloni Meli, Domenico (1998). "Giovanni Borelli y el estudio del movimiento humano: una revisión histórica". The British Journal for the History of Science . 31 (4): 383– 402. JSTOR 4027873 . 
• Thurston, AJ (1999). "Giovanni Borelli y el estudio del movimiento humano: una revisión histórica". Aust. NZJ Surg . 69 (4): 276– 88. doi : 10.1046/j.1440-1622.1999.01558.x .
• Gribbin, J. (2002) Los científicos . Random House. ISBN 1-4000-6013-3
• Favino, Federica (2022). "Última voluntad de Giovanni Alfonso Borelli (31 de diciembre de 1679)". Nuncio . 37 : 144– 173. doi : 10.1163/18253911-bja10020 . hdl : 11573/1622344 . ISSN 0394-7394 . 

• Settle, Thomas (1970–1980). «Borelli, Giovanni Alfonso». Diccionario de Biografía Científica . Vol.  2. Nueva York: Charles Scribner's Sons. págs. 306–314 . ISBN  978-0-684-10114-9.
• Montacutelli, Stefania (2013). «Borelli, Giovanni Alfonso» . Il Contributo italiano alla storia del Pensiero: Scienze . Istituto dell'Enciclopedia Italiana . Consultado el 12 de agosto de 2023 .

• Contenido multimedia relacionado con Giovanni Alfonso Borelli en Wikimedia Commons
• Baldini, Ugo (1970). «BORELLI, Giovanni Alfonso» . Dizionario Biografico degli Italiani (en italiano). vol.  12: Bonfadini-Borrello. Roma: Istituto dell'Enciclopedia Italiana . ISBN 978-88-12-00032-6.
• Obras de Giovanni Alfonso Borelli en Open Library
• Gaedike, R.; Groll, EK y Taeger, A. 2012: Bibliografía de la literatura entomológica desde sus inicios hasta 1863  : base de datos en línea – versión 1.0 – Instituto Alemán de Entomología Senckenberg.