Этьен-Жюль Маре

Этьен-Жюль Маре (фр. Étienne-Jules Marey; 5 марта 1830, Бон — 15 мая 1904, Париж) — французский физиолог, изобретатель и пионер хронофотографии. Известен фундаментальными работами в области физиологии кровообращения, аэродинамики и изобретением приборов для регистрации движений живых организмов. Маре считается одним из основоположников современной биомеханики и научной кинематографии.

Биография

Ранние годы и образование

Этьен-Жюль Маре родился 5 марта 1830 года в городе Бон (департамент Кот-д’Ор) в семье торговца вином. После получения начального образования в местной школе он поступил в лицей в Дижоне, а затем продолжил обучение на медицинском факультете Парижского университета. В 1859 году Маре защитил докторскую диссертацию на тему «Кровообращение в физиологическом и патологическом состояниях», которая привлекла внимание научного сообщества.

Научная карьера

В 1863 году Маре получил должность профессора естественной истории в Коллеж де Франс, а в 1869 году стал профессором физиологии в Коллеж де Франс, где проработал до конца жизни. В 1878 году он был избран членом Французской академии наук. На протяжении всей карьеры Маре сочетал преподавательскую деятельность с интенсивными экспериментальными исследованиями.

Научные достижения

Физиология кровообращения

Первые значительные работы Маре были посвящены физиологии сердечно-сосудистой системы. В 1860-х годах он разработал сфигмограф — прибор для графической регистрации пульса. Сфигмограф Маре представлял собой механическое устройство, передающее колебания артериальной стенки через систему рычагов на закопченную бумагу, движущуюся с постоянной скоростью. Этот прибор позволил впервые получить точные графики пульсовой волны и выявить её характеристики при различных патологиях.

В 1863 году Маре опубликовал монографию «Физиология кровообращения», где подробно описал методы графической регистрации сердечной деятельности и пульса. Он также изобрёл кардиограф для регистрации движений сердца и пневмограф для записи дыхательных движений.

Хронофотография

Наиболее известное изобретение Маре — хронофотографическая камера (1882 год). Отталкиваясь от работ Эдварда Мейбриджа по фотографированию движущихся лошадей, Маре разработал устройство, способное делать серию последовательных снимков на одной пластине с высокой частотой (до 12 кадров в секунду). В отличие от метода Мейбриджа, использующего несколько камер, камера Маре имела один объектив и вращающийся затвор, что позволяло фиксировать фазы движения на одном носителе.

Для своих экспериментов Маре использовал хронофотографическую ружьё (1882) — устройство, напоминающее по форме винтовку, которое делало 12 снимков в секунду на вращающейся стеклянной пластине. С помощью этого прибора он изучал движение птиц в полёте, бег человека, прыжки и другие локомоции.

Методы регистрации

Маре разработал два основных метода хронофотографии:

1. Геометрический метод — на чёрном фоне фотографировались светящиеся точки, закреплённые на суставах движущегося объекта. Получались «скелетные» траектории движения.
2. Силуэтный метод — объект фотографировался на светлом фоне в чёрной одежде, что позволяло чётко выделить контуры тела.

Аэродинамика и биомеханика

В 1890-х годах Маре заинтересовался механикой полёта птиц и насекомых. Он построил специальную аэродинамическую трубу и с помощью хронофотографии изучал вихревые следы, создаваемые крыльями. Его работа «Движение животных в воздухе» (1890) заложила основы современной биоаэродинамики.

Маре также исследовал ходьбу и бег человека. Он создал подограф — устройство для регистрации следов на земле, и динамограф для измерения сил, действующих на опору. Его данные о фазовой структуре шага (периоды опоры и переноса ноги) используются в биомеханике до сих пор.

Изобретения и приборы

Маре разработал целый ряд приборов для физиологических исследований:

Влияние на науку и искусство

Работы Маре оказали значительное влияние на развитие нескольких областей:

• Кинематограф: хронофотография Маре стала непосредственным предшественником киносъёмки. Его методы серийной фотографии использовали братья Люмьер при создании синематографа.
• Биомеханика: методы графической регистрации движений стали основой для современного анализа локомоций человека и животных.
• Аэродинамика: исследования полёта птиц повлияли на ранние разработки в области авиации (Отто Лилиенталь, братья Райт).
• Искусство: хронофотографии Маре повлияли на творчество художников-футуристов (Джакомо Балла, Умберто Боччони) и скульпторов (Эдгар Дега, Огюст Роден).

Критика и ограничения

Несмотря на новаторский характер работ, методы Маре имели определённые ограничения. Хронофотография на одной пластине создавала наложение изображений, затруднявшее анализ отдельных фаз движения. Кроме того, механические регистрирующие приборы (сфигмограф, пневмограф) требовали непосредственного контакта с объектом, что могло влиять на естественное течение физиологических процессов. Современные исследователи отмечают, что некоторые выводы Маре о механике полёта были неточны из-за ограниченной разрешающей способности его аппаратуры.

Память

Имя Этьена-Жюля Маре увековечено в названиях улиц и учебных заведений во Франции. В Париже существует Университет имени Этьена-Жюля Маре (Université Paris Cité, ранее — Université Paris Descartes). В 1905 году, через год после смерти учёного, был установлен памятник в его родном городе Бон. Архив Маре хранится в Коллеж де Франс и включает более 1000 хронофотографических пластин.

Основные труды

• «Физиология кровообращения» (1863)
• «Механика животных» (1873)
• «Движение животных в воздухе» (1890)
• «Хронофотография» (1892)
• «Движение» (1894)

Источники

• Dagognet F. Étienne-Jules Marey: La passion de la trace. — Paris: Hazan, 1987.
• Braun M. Picturing Time: The Work of Étienne-Jules Marey (1830–1904). — Chicago: University of Chicago Press, 1992.
• Frizot M. Étienne-Jules Marey: Chronophotographe. — Paris: Nathan, 2001.
• Большая советская энциклопедия: в 30 т. / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1974. — Т. 15.