Леонардо да Винчи
 


Философ. Страница 2

1  |   |  3  |  4 

    Леонардо да Винчи стоял совершенно в стороне от школьных физических и механических теорий. Он вни­мательно  изучил  Архимеда,  которого  часто  цитирует, и старался пойти далее. Часто ему это удавалось. С за­мечательной ясностью излагает ученый-художник в об­щих, крупных чертах теорию рычага, поясняя ее рисун­ками;  не  остановившись  на  этом,  он  дает  чертежи, относящиеся к движению тел по наклонной плоскости, хотя, к сожалению, не поясняет их текстом. Из чертежей, однако,  ясно,  что  Леонардо  на  80  лет  предупредил голландца Стевина и что он уже знал, в каком отно­шении находится вес двух грузов, находящихся на двух смежных  гранях  треугольной  призмы  и  соединенных между собой посредством нити, перекинутой через блок.

     Леонардо исследовал также задолго до Галилея продол­жительность времени, необходимого для падения тела, спускающегося по наклонной плоскости и по различным кривым поверхностям или разрезам этих поверхностей, то  есть линиям.  Любопытно,  что  он  предварил даже ошибку Галилея,  который вместе  с  ним заблуждался, думая, что скорее всего тела падают, двигаясь по вог­нутой стороне дуги круга, тогда как в действительности линия самого быстрого падения есть кривая более вы­тянутая, чем круг, и называемая циклоидой; эту кривую открыл уже в XVII веке Паскаль, но еше в XVIII сто­летии Вентури пытался доказать справедливость мнения Леонардо да Винчи и Галилея. Еще более любопытны общие начала, или аксиомы, механики, которые пытается установить Леонардо Мно­гое здесь неясно и прямо неверно, но встречаются мысли, положительно изумляющие у писателя конца XV века.

     «Ни одно чувственно воспринимаемое тело,- говорит Леонардо,- не может двигаться само собою. Его приво­дит в движение некоторая внешняя причина, сила.

     Сила есть невидимая и бестелесная причина в том смысле, что не может изменяться ни по форме, ни по напряжению. Если тело движимо силой в данное время и проходит данное пространство, то та же сила может подвинуть его во вдвое меньшее время на вдвое мень­шее пространство. Всякое тело оказывает сопротивление в направлении своего движения. (Здесь почти угадан ньютоновский закон действия, равного противодейст­вию). Свободно падающее тело в каждый момент своего движения получает известное приращение ско­рости.

     Удар тел есть сила, действующая в течение весьма недолгого времени».

     Определение, годное даже до настоящего времени!

     Леонардо решительно отрицает возможность реrpetuum mobile,  вечно движущееся без  посторонней  силы механизма. По его теории, всякое отраженное движение-слабее того, которое его произвело. Опыт показал ему, что шар, брошенный о землю, никогда (вследствие со­противления  воздуха  и  несовершенной  упругости)  не поднимается на ту высоту, с которой он брошен. Этот простои опыт убедил Леонардо в невозможности создать силу из ничего и расходовать работу без всякой потери на трение и т. п.

     Как живо интересовали Леонардо механические во­просы, видно из порой курьезных примечаний и воскли­цании, которыми пестрят поля его рукописей. Иногда он, подобно Архимеду, готов воскликнуть "эврика", иног­да он, наоборот, недоволен своим объяснением и пишет «Falso! non e desso! erraio!». А порою даже встречаются восклицания вроде «чертовщина!» О невозможности веч­ного движения он пишет: «Первоначальный импульс должен  рано  или  поздно  израсходоваться,  а  потому, в конце концов, движение механизма прекратится». Не­удивительно после этого, что Леонардо предупредил Ку­лона в опытах над трением — одной из главных причин ослабления и прекращения движения. Опыты Леонардо убедили его, что трение зависит от веса тела, движуще­гося по неровной поверхности. «На гладкой плоскости,— говорит Леонардо,— трение равно четверти веса движу­щегося по ней тела». Это — первая попытка определить так называемый коэффициент трения. Сверх того, Лео­нардо, как практический механик и инженер, производил опыты над сопротивлением балок и других материалов разрыву,  сжатию и сгибанию.  

     Весьма любопытны его механические объяснения движения живых организмов, например ходьбы человека и бега лошади. Эти объяс­нения мало чем отличаются от современных. Леонардо говорит, что во время ходьбы человек или животное теряет  положение  равновесия,  перемещая  свой  центр тяжести. «При восстановлении равновесия животное находится  в  состоянии  покоя».  Исходя  из  этих начал, Леонардо  нарисовал  чертежи  «практического  фехтования», которые подарил учителю этого искусства, Бори. Не менее замечательны работы Леонардо да Винчи в области  гидростатики и гидродинамики.  Почти все механизмы, придуманные им,  были забыты недально­видными современниками и ближайшим потомством; но его гидравлические сооружения, как в Италии, так и во Франции, не могли не обратить всеобщего внимания, и сочинения Леонардо по гидравлике весьма часто упоминались  последующими  авторами.  Правда,  ученый-художник не сумел выработать тех основных начал гид­ростатики, которые впоследствии были найдены Паска­лем, но он весьма близко подошел к ним, не уступая в ясности своих воззрений Галилею.

     Он, например, знал уже, что в двух сообщающихся сосудах жидкость стоит на одинаковом уровне, если плотность ее одинакова. При этом Леонардо дает рису­нок, из которого видно, что он знал или угадывал закон, гласящий, что давление жидкости на дно не зависит от формы сосуда.

     Он знал также, что менее плотная, например, нагретая, жидкость должна подняться выше, чем сообщающаяся ней более плотная жидкость, и на этом основал свою теорию морских течений: по мнению Леонардо, у экватора вода стоит выше, чем в умеренных широтах, и вследст­вие нарушения равновесия происходят течения. Леонар­до пытался измерить скорость истечения воды из сифона. Его занимала также теория водоворота. Имея довольно яс­ное понятие о центробежной силе, он заметил, что «вода, движущаяся в водовороте, движется так, что те из частиц, которые ближе к центру, имеют большую вращательную скорость. Это — поразительное явление, потому что, на­пример, частицы колеса, вращающегося вокруг оси, име­ют тем меньшую (линейную) скорость, чем они ближе к центру: в водовороте мы видим как раз обратное. Впро­чем, если бы вода вращалась подобно колесу, то могло бы существовать внутри водоворота пустого пространства, а на самом деле водоворот представляет как бы насос».

     Еще более отчетливы и замечательны воззрения Лео­нардо на волнообразное движение. Чтобы пояснить харак­тер этого движения, он употребляет сравнение, впослед­ствии перешедшее в сотни учебников и встречающееся даже в лекциях Тиндаля. «Волна,— говорит он,— есть следствие удара, отраженного водой. Волны движутся весьма подобно тому движению, которое производит ветер, когда он колеблет колосья: в этом случае мы также видим движение волн, хотя стебли вовсе не дви­жутся вперед на такое расстояние и с такой скоростью». «Часто,—говорит Леонардо,—волны движутся быстрее ветра. Это происходит оттого, что импульс был получен, когда ветер был сильнее, чем в данное время. Скорость волны не может измениться мгновенно». Чтобы пояснить движение частиц воды, Леонардо начинает с классиче­ского опыта новейших физиков, то есть бросает камень, производя круги на поверхности воды. Он дает чертеж таких концентрических кругов, затем бросает два камня, получает две системы кругов и задается вопросом, что произойдет, когда обе системы встретятся? «Отразятся ли волны под равными углами? — спрашивает Леонардо и прибавляет; — Это великолепнейший (bellissimo) во­прос». Затем он говорит: «Таким же образом можно объяснить движение звуковых волн. Волны воздуха удаля­ются кругообразно от места своего происхождения, один круг встречает другой и проходит далее, но центр по­стоянно остается на прежнем месте».

     Этих выписок достаточно, чтобы убедиться в гениальности человека, в конце XV века положившего основание волнообразной теории движения, которая получила полное признание лишь в XIX столетии.

     В области практической физики Леонардо также вы­сказал замечательную изобретательность. Так, задолго до Соссюра, он соорудил весьма остроумный гигрометра. На вертикальном циферблате находится род стрелки или весов с двумя шариками равного веса, из которых один из воска, другой из ваты. В сырую погоду вата притя­гивает воду, становится тяжелее и перетягивает воск, вследствие чего рычаг подвигается, и по количеству пройденных им делений можно судить о степени влаж­ности воздуха.

     Кроме того, Леонардо изобретал разные насосы, стек­ла для  усиления  света  ламп,  водолазные  шлемы. Он первый в Италии изобрел плавательный пояс. Особенно занимало его воздухоплавание. Еще в детстве Леонардо был  страстный любитель птиц,  и  в  одной  из  своих рукописей он замечает: «Птицы меня радовали в самом раннем детстве, и когда я был еще в колыбели, меня, говорят, посетил однажды большой коршун, не причинив мне зла». Находясь во Флоренции, Леонардо часто по­купал множество птиц с единственной целью выпустить их на волю. При этом он постоянно изучал полет птиц и  занимался  анатомией  птичьего  тела.  Некоторые из сооруженных Леонардо механизмов с целью подражать полету птиц доказывают глубокое знание им анатомии. Всего  любопытнее,  что  Леонардо  еще в XV столетии изобрел парашют («зонтик в 12 локтей», как он выра­жается) и производил опыты с маленькими шариками и призмами из тончайшего воска, которые надувал теп­лым воздухом, заставляя их таким образом летать.

1  |   |  3  |  4  


Приводы

Манускрипт об оптике.

17



 

Перепечатка и использование материалов допускается с условием размещения ссылки Леонардо да Винчи. Сайт художника.