Bonaventura
Cavalieri
(1598 - 1647)
Riwayat
Cavalieri bergabung dalam order Jesuati di Milan pada tahun 1615,
ketika dia masih remaja. Setahun kemudian, 1616, dipindahkan ke
biara di Pisa. Awal ketertarikan terhadap matematika dipicu oleh
karya Euclid dan setelah bertemu muka dengan Galileo, sebelum
akhirnya menjadi murid astronom terkenal itu. Di Pisa, Cavalieri
belajar matematika dari Benedetto Castelli, dosen di universitas
Pisa. Posisi Castelli diincarnya, namun karena masih terlalu muda
dan universitas masih menganut sistem senioritas, maka Cavalieri
menduduki posisi Castelli. Kegagalan ini membuat Cavalieri pindah
ke Roma. Pertemuan dengan Galileo sebenarnya dirancang oleh Kardinal
Federico Borromeo yang mengetahui bakat Cavalieri sejak di Milan.
Gagal di Pisa dan Roma, Cavalieri pulang ke Milan dan menjadi
asisten kardinal Federico Borromeo pada tahun 1621. Mengajar theologi
sampai tahun 1623, sebelum menjadi pastor kepala di St. Peter
Lodi. Tiga tahun di Lodi, pergi ke biara di Parma dan tinggal
di sana selama tiga tahun.
Tahun 1629, Cavalieri diangkat menjadi profesor matematika di
Bologna, dimana pada saat itu dia mengembangkan metode tidak-dapat-dibagi
(indivisible) yang kelak akan menjadi faktor utama dalam pengembangan
kalkulus integral.
Murid
Galileo
Cavalieri adalah salah seorang murid Galileo. Galileo pernah bermaksud
menulis tentang ketakterhinggaan (infiniti) dalam matematika akan
tetapi hasilnya tidak pernah ditemukan. Cavalieri yang juga terpicu
oleh karya Kepler Stereometria, ditambah pemahamannya tentang
matematika klasik dan semangat Galileo, mulai merangkum pemikirannya
tentang ketakterhinggaan ke dalam bentuk buku. Saat di Bologna,
dia mulai menulis berbagai aspek tentang matematika – murni
maupun terapan – mencakup: geometri, trigonometri, astronomi
dan optik. Dia adalah penulis Italia pertama yang membahas tentang
logaritma. Dalam buku berjudul Directorium universale uranometricum
(1632) tercantum tabel sin, cos dan tg beserta bentuk kebalikannya
(invers) yaitu: cosec, sec dan ctg bersama tabel logaritma delapan
desimal. Akan tetapi karya puncak Cavalieri adalah Geometria indivisibilibus
continuorum (1635).
Cavalieri juga menulis tentang kerucut, trigonometri, optik, astronomi
dan astrologi. Dalam optik, Cavalieri mengembangkan hukum umum
tentang jarak fokus lensa dan menguraikan refleksi cahaya pada
teleskop. Sebuah buku, terbit tahun 1639, adalah karya terakhir
Cavalieri, Trattato della ruota planetaria perpetua, adalah bahasan
tentang astrologi. Dalam peninggalannya terdapat surat-menyurat
dengan matematikawan seperti: Galileo, Mersenne, Renieri, Rocca,
Torricelli dan Viviani. Salah seorang muridnya – paling
terkenal – saat mengajar di Bologna adalah Stefano de Angeli,
yang diajar saat Cavalieri sudah tua dan menderita arthitis.
Theorema Cavalieri
Prinsip umum yang menyatakan bahwa suatu persamaan mengandung
infinitisimal pangkat besar tidak dapat dipakai karena tidak mempengaruhi
hasil akhir adalah blunder Cavalieri yang terdapat dalam Geometria.
Diketahui bahwa pengarang ini dipengaruhi oleh karya Galileo;
secara khusus mempengaruhi matematikawan Perancis, namun Cavalieri
mengambil jalan berseberangan. Metodenya tidak memakai proses
terus mendekati, maupun mengabaikannya. Baginya tetap digunakan
sebagai pasangan dua konfigurasi. Tidak ada yang diabaikan, apapun
itu. Pernyataan ini kemudian disebut dengan “theorema Cavalieri”:
Apabila
dua bidang mempunyai tinggi yang sama, dan apabila bagian-bagian
yang terpotong oleh bidang-bidang sejajar/paralel terhadap alas
dan jarak-jarak yang sama besarnya selalu terdapat nisbah (ratio),
begitu pula isi dari kedua bidang tersebut sama dengan nisbah
tersebut.
Metode
ini sudah dibuat Cavalieri pada tahun 1626, dan tahun yang sama
dia menulis surat kepada Galileo perihal subyek ini. Akan tetapi
karena Gelileo bermaksud menulis buku tentang ketakterhinggaan
(infinite), Cavalieri menunda penerbitan, menunggu Galileo. Kenyataannya,
buku Galileo lebih mempunyai nuansa filsafat dan spekulatif serta
memberi penekanan pada ketakterhinggaan makin besar dan ketakterhinggaan
makin kecil, pokok yang dihindari oleh Cavalieri. Pusat perhatian
Cavalieri adalah pernyataan dalam kalkulus
a
0 ∫ xn dx = (aⁿ‾¹) / (n + 1)
Cara pembuktian yang dilakukan oleh Cavalieri sangatlah berbeda
dengan apa yang dikenal sekarang. Integral di atas memberi petunjuk
terjadi spiral (r = ao yang bersinggungan – pada satu titik
– dengan parabola x² = ay tidak pernah diketahui sampai
hal ini dikemukakan oleh Cavalieri dengan melakukan pembandingan
antara pembagian garis lurus yang tidak dapat dibagi (indivisible)
dengan kurvalinear yang tidak dapat dibagi pula. Titik pada parabola
Apollonian x² = ay kemudian akan dipotongkan dengan dengan
spiral Archimedian r = a0.
Sumbangsih
Merintis logaritma di Italia. Mengenalkan dan menggunakan logaritma
sebagai alat hitung lewat karya-karyanya adalah sumbangsih utama
Cavalieri. Membuat tabel logaritma yang mencakup didalamnya logaritma
fungsi-fungsi trigonometri yang digunakan oleh para astronomer
dan mengembangkan metode tidak-dapat-dibagi (indivisible) kemudian
menjadi cikal-bakal kalkulus integral dari Newton dan Leibnitz.
Jasa lain adalah menggabungkan Apollonian dengan Archimedian dalam
satu gambar.