Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

Крупнейшей фигурой среди инженеров XV—XVI вв. был Леонардо да Винчи, один из титанов Возрождения, художник, скульптор, философ, экспериментатор — величайший гений человечества. «Дилетант» в день рождения великого ученого решил вспомнить о его открытиях и изобретениях.

Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

Леонардо родился в городке Винчи в Тоскане.
Учился в мастерской художника Андреа дель Верроккьо во Флоренции.
С 1472 г. — член Цеха живописцев Святого Луки.
Жил и работал в Италии и Франции.
Для Леонардо искусство и наука были связаны неразрывно.

С 1481 года он начинает работать в Милане в качестве военного инженера, архитектора, гидротехника, создателя множества механизмов, инженерных сооружений и технических устройств. К этому периоду жизни да Винчи относятся заметки по строительной механике, теории построения сводов и арок. Своими техническими находками Леонардо обогатил практически все области современной ему науки.

Изобретения Леонардо да Винчи собраны им в «Кодексах» в виде рисунков, сопровождающихся подробными комментариями. Он начал делать записи в возрасте 37 лет и продолжал вести их почти до самой своей смерти. Леонардо сам не опубликовал ни одной строчки. Он излагал свои мысли в чрезвычайно сжатой форме, а записи вел зашифровано.

Изобретатель писал левой рукой и очень мелкими буковками, да еще и справа налево. Но и этого мало — он все буквы переворачивал в зеркальном изображении. Он говорил загадками, сыпал метафорическими пророчествами, обожал составлять ребусы. Леонардо не подписывал своих произведений, но на них есть опознавательные знаки. Например, если вглядываться в картины, можно обнаружить символическую взлетающую птицу. И таких знаков, было немало…

В настоящее время известны 10 манускриптов, которые можно объединить одним названием — «Кодексы Леонардо да Винчи». Систематическое изучение и публикация его работ начались только во второй половине XIX века. В этой работе принимали участие ученые разных стран.

Влияние Леонардо на последующее развитие науки является предметом споров, так как указывают, что его рукописи были неизвестными до опубликования работы Дж. Б. Вентуры в 1797 году. Оппоненты этой точки зрения считают, что идеи Леонардо да Винчи распространялись устным путем или по его рукописям. Ряд идей Леонардо содержатся в трудах Николо Тартальи (1499—1552), Иеронима Кардана (1501—1576) и Джован Батисты Бенедетти (1530—1590).

Изобретения

Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

От десятков до сотен изобретений Леонардо содержатся в виде чертежей в его тетрадях, могут сопровождаться ремарками. Чертежи иногда повторяются, модифицируются и совершенствуются.

Среди наиболее известных изобретений Леонардо да Винчи Марио Льоцци в книге «История физики» отмечает: приспособления для преобразования и передачи движения (в частности, стальные цепные передачи, используемые в велосипедах); простые и переплетенные ременные передачи, разнообразные сцепления (конические, спиральные, ступенчатые); роликовые опоры для уменьшения трения, двойное соединение (сейчас известно под названием карданового и применяется в автомобилях); разнообразные станки: например, станок для автоматического нанесения насечки, машина для формовки слитков золота, механический ткацкий станок и прядильная машина, ткацкие машины (стригальная, сучильная, чесальная); подвеска осей на расположенных вокруг подвижных колесах для уменьшения трения при вращении — предшественник шариковых и роликовых подшипников; приспособление для проверки сопротивления металлических нитей растяжению; боевые машины для ведения войны; новые музыкальные инструменты; машина для чеканки монет более высокой четкости. При жизни Леонардо получил признание изобретенный им колесцовый замок для пистолета (заводившийся ключом).

Гидравлика и гидростатика

Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

Леонардо да Винчи занимался практической гидравликой, участвуя в ряде гидротехнических работ своего времени. Он принимал участие в мелиорации Ломеллины, устройстве гидросооружений в Наваре, проектировал отвод русла реки Арно у Пизанского моста, изучал проблему осушения Понтийских работ, занимался гидроустройствами на Адде и Мартезанском канале.

При проведении гидротехнических работ Леонардо да Винчи сделал ряд изобретений. Он спроектировал похожие на современные землечерпалки, создал механические средства для прорытия каналов, усовершенствовал шлюзы с целью сделать каналы судоходными, а именно ввел систему щитов, управляющих размерами отверстий для наполнения и освобождения от воды шлюза.

В области теоретической гидростатики, Леонардо знал принцип сообщающихся сосудов для жидкостей различной плотности, а также знал основной принцип гидростатики, ныне известный как закон Паскаля. Согласно историку науки Дюэму, этот закон Паскаль узнал от Леонардо да Винчи через Джован Батисто Бенедетти и Марино Мерсенна, с которым Паскаль вел переписку.

Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

Леонардо стал автором теории движения волн на море и высказал идею, что волновое движение лежит в основе ряда физических явлений. Согласно «Истории физики» М. Льоцци, Леонардо высказывал идеи, что свет, звук, цвет, запах, магнетизм распространяются волнами.

Полет

Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

Леонардо да Винчи интересовался полетом на протяжении более чем двух десятилетий, с 1490 по 1513 год. Он начал с того, что исследовал полет птиц. В 1490 году он спроектировал первую модель летательного аппарата, к которой возвращался впоследствии. У этой модели были крылья, подобные крыльям летучей мыши, и она должна была приводиться в движение мускульной силой человека. В настоящее время считается, что задача построения летательного аппарата, приводимого в движение мускульной силой, неразрешима, так как ее недостаточно для полета.

Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

Позже Леонардо задумался о парящем полете, использующем энергию ветра.
Также Леонардо придумал идею геликоптера, движущим элементом которого должна быть быстро движущаяся спираль.

В «Атлантическом кодексе» Леонардо приводит по-видимому наиболее ранний проект парашюта.

Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

Статика и динамика

Занимаясь перспективой, применительно к живописи, Леонардо перешел к проблемам геометрии и механики.

Леонардо продолжил исследования центров тяжести плоских и объемных фигур, начатые древнегреческими мыслителями Архимедом и Геронам. Об их идеях Леонардо мог узнать через схоластов и по работам Альберта Саксонского.

Леонардо установил, что центр тяжести тетраэдра находится в точке пересечения прямых, соединяющих вершины тетраэдра с центрами тяжести противоположных граней.

Занимаясь проблемами статики, Леонардо расширил понятие момента силы по отношению к точке, открыл для частных случаев теорему о разложении моментов и применил ее для решения задачи о сложении и разложении сил. Знал условия равновесия тела, опирающегося на наклонную плоскость. Изучая проблему устойчивости наклонных башен, открыл теорему об опорном многоугольнике: тело опирающееся на горизонтальную плоскость, остается в равновесии, если основание вертикали, проведенное из центра тяжести, попадает внутрь площади опоры.

Пытался создать теорию арки, а также занимался проблемами сопротивления балок растяжению и сжатию, анализировал механизм трения и установил его влияние на равновесие тел.

Леонардо приписывают, что он предугадал принцип инерции, также в ряде своих высказываний в «Атлантическом кодексе» предвосхитил третий закон Ньютона о равенстве действия и противодействия.

Установил, что воздух имеет вес и пытался измерять атмосферное давление.

Экспериментальный научный метод и его применение

Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

Являясь художником, Леонардо да Винчи интересовался теорией оптики. Дал описание камеры-обскуры и использовал ее в теории зрения. Предложил очки для наблюдения Луны, установил, что глаза видят объемные тела по-разному, занимался параболическими зеркалами. Первым предположил, что пепельный свет Луны является светом, который сначала отражен от Земли, а потом от Луны. Предложил первую схему телескопа с двумя линзами.

Леонардо да Винчи: изобретения и открытия ученого

В своих анатомических исследованиях Леонардо да Винчи обобщив результаты вскрытий, в заложил основы современной научной иллюстрации, сделав ряд детализированных рисунков всевозможных органов, мышц и систем человеческого тела. Организм человека Леонардо охарактеризовал как образец «природной механики». Открыл и описал ряд костей и нервов, изучал проблемы эмбриологии и сравнительной анатомии.

Занимался ботаникой, выделяя ее в отдельную дисциплину, описывал листорасположение растений, изучал корневое давление и движение соков растений.

Леонардо да Винчи причисляется к основоположникам палеонтологии, утверждая, что окаменелости, находимые на вершинах гор, опровергают библейские представления о всемирном потопе.

Леонардо в ряде книг относят к основателям экспериментального научного метода, хотя эксперименты ставились естествоиспытателями с глубокой древности. Он говорил, что «знание — дочь опыта» и утверждал что поскольку знание начинается с чувств, то нужно ограничивать рассуждение опытом. По Леонардо вся природа пронизана математическими законами, что роднит его с Галилеем, выдвинувшим программу математизации научного знания.

Интересные факты о Леонардо да Винчи

  • Леонардо, по всей видимости, не оставил ни одного автопортрета, который бы мог ему быть однозначно приписан. Ученые усомнились в том, что знаменитый автопортрет сангиной Леонардо (традиционно датируется 1512—1515 годами), изображающий его в старости, является таковым. Считают, что, возможно, это всего лишь этюд головы апостола для «Тайной вечери». Сомнения в том, что это автопортрет художника, высказывались с XIX века, последним их высказал недавно один из крупнейших специалистов по Леонардо, профессор Пьетро Мамани.
  • Он виртуозно играл на лире. Когда в суде Милана рассматривалось дело Леонардо, он фигурировал там именно как музыкант, а не как художник или изобретатель.
  • Леонардо первым объяснил, почему небо синее. В книге «О живописи» он писал: «Синева неба происходит благодаря толще освещенных частиц воздуха, которая расположена между Землёй и находящейся наверху чернотой».
  • Леонардо был амбидекстром — в одинаковой степени хорошо владел правой и левой руками. Говорят даже, что он мог одновременно писать разные тексты разными руками. Однако большинство трудов он написал левой рукой справа налево.
  • Считается, что да Винчи был вегетарианцем (Андреа Корсали в письме к Джулиано ди Лоренцо Медичи сравнивает Леонардо с одним индусом, который не ел мяса). Часто приписываемая да Винчи фраза: «Если человек стремится к свободе, почему он птиц и зверей держит в клетках?.. человек воистину царь зверей, ведь он жестоко истребляет их. Мы живем, умерщвляя других. Мы ходячие кладбища! Еще в раннем возрасте я отказался от мяса».
  • Леонардо в своих знаменитых дневниках писал справа налево в зеркальном отражении. Многие думают, что таким образом он хотел сделать тайными свои исследования. Возможно, так оно и есть. По другой версии, зеркальный почерк был его индивидуальной особенностью (есть даже сведения, что ему было проще писать так, чем нормальным образом); существует даже понятие «почерка Леонардо».
  • В числе увлечений Леонардо были даже кулинария и искусство сервировки. В Милане на протяжении 13-ти лет он был распорядителем придворных пиров. Он изобрел несколько кулинарных приспособлений, облегчающих труд поваров. Оригинальное блюдо «от Леонардо» — тонко нарезанное тушеное мясо, с уложенными сверху овощами, — пользовалось большой популярностью на придворных пирах.
  • Немалое число рукописей Леонардо были впервые опубликованы хранителем Амброзианской библиотеки Карло Аморетти.

Оцените статью
Тайны и Загадки истории