© Михайлов Г.К. Леонардо да Вінчі, хто він?
Г.К. Михайлов,
доктор фізико-математичних наук
Москва
За матеріалами доповіді «Механіка в рукописах Леонардо да Вінчі» (критичний погляд на тему) на Міжнародній науковій конференції «Творча спадщина Леонардо да Вінчі», що проходила 18 листопада 2002 року в Москві. пор .: Б.Фолі, В.Содел, "Внесок Леонардо да Вінчі в теоретичну механіку"
Леонардо да Вінчі (1452-1519) - був одним з найбільш легендарних і плідних діячів всієї епохи Відродження. Йому присвячено, за деякими оцінками, до 20 тис. Публікацій, з яких переважна більшість припадає на другу половину XX ст. Ця література, переважно ідолопоклонницького характеру, створила в суспільстві образ геніального художника, скульптора і вченого. Те, що Леонардо видатний живописець, було визнано ще за його життя, але він відкрито претендував також на звання інженера і архітектора і, крім того, був прихованим натуралістом, про що він публічно зовсім не заявляв. Його інтереси були всеохоплюючі. Вони охоплювали всі сфери живої природи - анатомію, фізіологію, біомеханіку (рух тварин і політ птахів) і ботаніку, а також геологію, орографія, метеорологію і широкий спектр природних наук - перш за все механіку (включаючи міцність конструкцій і рух вод), оптику і частково астрономію і хімію. Глибокий інтерес проявляв він також до техніки - машинобудуванню і особливо літальним апаратам.
Закрита бойова машина ( «танк»). 1485 р
Леонардо був проникливим спостерігачем: володів гострим оком, віртуозно володів пером, фіксуючи все, що бачив. Не отримавши хорошу освіту і не цілком володіючи мовою науки того часу - латиною, він списав на італійській мові тисячі листів, присвячених всіляким темам, доповнивши їх малюнками із зображенням побаченого і самостійно придуманого.
Всі свої думки Леонардо записував тайнописом - у дзеркальному відображенні, приховуючи їх від оточуючих. Він володів винятковим зарозумілістю. Наведемо, для прикладу, одну з його хвалебних записів в свою адресу, пов'язану з нездійсненним проектом літального апарату: «Велика птах почне перший політ зі спини свого велетенського лебедя, наповнюючи всесвіт подивом, наповнюючи чуткою про себе все писання, - вічною славою гнізда, де вона народилася!"
Згідно з легендою Леонардо систематично недосипав, цілком віддаючись роботі. Його записи збереглися лише частково, переважно в безсистемної розсипи. У них він поставив природі тисячі питань, не отримавши відповіді майже ні на один з них. Він вказав можливі експериментальні шляху до отримання багатьох відповідей, але практично не скористався ними сам. Ми зустрічаємо у Леонардо неодноразові згадки грандіозних планів написання трактатів на різні теми, хоча він розумів їх повну нереальність. На жаль, геніальний прожектер, він брався за все, але навряд чи виконав навіть незначну частку наміченого. Проживши порівняно довге життя (67 років), він так і не наблизився до завершення жодної зі своїх задумів. Нездатність ставити перед собою реальні завдання була життєвою трагедією цього великого генія.
Будучи відомий як видатний живописець епохи, але не володіючи сімейним станом, Леонардо змушений був шукати покровителів, висуваючи на перший план свої військово-інженерні задуми. У 1483 році він запропонував свої послуги Міланському герцогству. У зверненні до правителя Лодовіко Моро Леонардо обіцяв відкрити технічні секрети і з успіхом їх здійснити: він перерахував в дев'яти пунктах всілякі військові проекти, пропонував споруджувати переносні мости, стінобитні гармати, Бомбардьє, таємні тунелі, броньовані наступальні вози, що витримують вогонь Бомбардьє кораблі і багато інших секретні пристосування; і тільки в десятому пункті він говорить про здібності своїх як архітектора, будівельника і гідротехніка, а потім згадує про свої таланти скульптора і живописця і, зокрема, обіцяє створити задуману раніше миланцами кінну статую герцога Франческо Сфорца - батька Лодовіко Моро.
Леонардо був прийнятий до складу герцогською інженерної колегії. Однак про його військово-інженерної та гідротехнічної діяльності протягом 16 років роботи в Мілані нам мало що відомо, за винятком деяких планів і прожектів.
Ланцюгова передача.
Спроба створити кінний пам'ятник Франческо Сфорца з'явилася, може бути, найбільш яскравою ілюстрацією вічної трагедії Леонардо - протиріччя між намірами і можливостями. Він пропрацював над пам'ятником всі 16 років, створивши лише глиняний макет в натуральну величину. Вже через шість років після початку цієї роботи (1489 г.) Лодовіко Моро сказав: «Хоча я доручив цю справу Леонардо, я не думаю, щоб він зміг виконати його». У 1500 р, після повалення герцога, Леонардо записав: «Герцог втратив держава, майно, свободу, і жодне з його справ не стало для них закінчено». Критично оцінивши роботу герцога, він не помітив, що те ж саме можна сказати і про нього самого. Леонардо брався за все, але не встигав завершити майже нічого. У 1513 році син Лоренцо Прекрасного Джованні Медічі, який став татом Львом X, сказав на адресу Леонардо: «На жаль, ніколи нічого не зробить той, хто починає думати про кінець роботи, ще не почавши її».
Рукописні замітки науково-технічного характеру, залишені Леонардо да Вінчі, містять багато цікавого. Частина з них стала вперше відома широкому колу науковців та істориків в самому кінці XVIII ст., Коли в Парижі було опубліковано загальний опис деяких його рукописів, вивезених Наполеоном з Мілана. Потім протягом другої половини XIX і всього XX в. були факсимільно відтворені численні зборів розрізнених записок Леонардо. Серед них слід згадати перш за все знаходиться тепер в Мілані колосальний Codex Atlanticus (нове факсимільне видання його в 12 томах з 12 томами транскрипцій опубліковано в 1973-1975 рр.), Великі збори, що потрапило невідомим шляхом до Віндзорського замку, і надруковані вперше порівняно недавно ( 1974 г.) Мадридські кодекси (мається і безліч менших за обсягом розрізнених видань, серед яких і видана Ф.Ф.Сабашніковим в 1893 р в Парижі рукопис «Про політ птахів»).
Аж до середини минулого століття рукописи Леонардо викликали тільки загальне здивування і межує з схилянням захоплення геніальністю їх автора. Великі систематично впорядковані вилучення з них відтворювалися по-італійськи і в перекладах на багато мов. Ґрунтовний російський переклад обраних природничо записок Леонардо да Вінчі був опублікований відомим істориком науки Василем Павловичем Зубовим. Це тому, обсяг якого перевищує тисячу сторінок [ 1 ].
Слава Леонардо як інженера і вченого невпинно зростала протягом XIX і XX ст. разом з числом присвячених йому публікацій. Дійсно, в окремих його висловлюваннях можна угледіти прообрази загальних законів динаміки і навіть варіаційних принципів механіки, він стверджує єдність законів руху на Землі й у Всесвіті, накидає конструкції досить складних технічних пристроїв (включаючи вертоліт), виступає проти можливості створення вічного двигуна.
Однак предтеча сучасної історії механіки П'єр Дюем (1861-1916) і особливо її засновник Кліффорд Трусделл (1919-2000) критично поставилися до зайвого звеличення Леонардо да Вінчі як вченого-експериментатора, далеко випередив свій час. На початку XX ст. Дюем відкрив для сучасної науки середньовічну механіку і кінематику. Виявилося, що в Оксфордської і Паризької школах XIV в. були введені при вивченні процесів руху кількісні характеристики і графічні зображення функціональних залежностей, що стало абсолютно новим етапом в порівнянні з античною наукою.
Дюем видав роботу «Етюди про Леонардо да Вінчі», забезпечивши її підзаголовком: «Ті, кого він читав, і ті, хто його читали». Таким чином, вперше було поставлено питання про місце Леонардо в історії науки. У 1905 р Дюем писав: «У роботах з механіки Леонардо да Вінчі немає жодної суттєвої ідеї, яка не виникла б з робіт середньовічних математиків».
В середині минулого століття (1957) - в зв'язку з 500-річчям від дня народження Леонардо - американський історик науки Дж.Рендалл писав:
«Прочитавши сам деякі праці антиклерикальних італійських авторів по натурфілософії епохи кватроченто, <...> я виявив, що все не виключено,« новаторські »ідеї, до відкриттів Дюемом приписувалися Леонардо, були відомі і вивчалися в італійських університетах XV в.в Падуї, Болоньї, Павії і всюди ».
Більш того, підбиваючи підсумки свого вивчення праць Леонардо, він стверджував: «Сам Леонардо був вченим в тому сенсі, в якому він і його сучасники розуміли науку, або в будь-якому іншому сенсі, в якому будь-хто інший розумів науку <...>. У Кодексах Леонардо неможливо виявити жодної теоретичної наукової ідеї, яка була б абсолютно нової або ж невідомої сформованим науковим школам Італії того часу. Подання - не протиприродно виникло, коли його Кодекси були вперше опубліковані після 1881, - про те, що його записки повні разюче оригінальних пророцтв, було наслідком яке превалює в той час цілковитого незнання того, що було відомо про вчених - сучасників Леонардо »[ 2 ]. Спроби Дюемом критично оцінити спадщина Леонардо викликали спочатку неприйняття у багатьох істориків науки. В кінці 1940-х - початку 1950-х років Дюемом піддавали різкій критиці, звинувативши в католицькому клерикалізму. Однак серйозна Американська школа медієвістики середини XX в. повністю виправдала Дюемом.
Безумовно, праці будь-якого вченого повинні розглядатися в зіставленні з досягненнями його попередників і сучасників і в світлі їх впливу на подальший розвиток науки. Внаслідок скритності Леонардо і виявлення частини його рукописів лише через 300 років після їх написання, природно, не доводиться говорити про вплив цих записок на подальший розвиток природничих наук і техніки. Серйозного зіставлення текстів Леонардо да Вінчі зі збереженими рукописами і навіть з публікаціями сучасників і попередників до другої половини XX ст. практично не проводилося. Неупереджено і критично підійшов до науково-технічного спадщини Леонардо професор Трусделл, який не побоявся кинути виклик традиційним поглядам [ 3 ]. Він вказав на явне перебільшення багатьма сучасними істориками глибини ряду висловлювань Леонардо, на непослідовність, суперечливість і умозрительность багатьох його зауважень, майже повна відсутність опису його власних експериментів, широке використання запозичених матеріалів. Трусделл наголосив на необхідності серйозного історико-критичного аналізу записок Леонардо, зіставлення їх змісту з іншими матеріалами його епохи, для того щоб виокремити дійсно оригінальні і однозначно сформульовані ним судження. Це грандіозна робота, яка зараз тільки починається і вимагає висококваліфікованих фахівців, які володіють як відповідними природними і технічними науками, так і знанням середньовічних друкованих та рукописних джерел.
На жаль, ми не знаємо точно, чиї твори читав Леонардо. Згадки інших вчених у нього вкрай рідкісні, до того ж він з принципу відкидав всяке сліпе слідування авторитетам. У Леонардо зустрічаються (як правило, поза науковим контекстом) посилання на Аристотеля, Архімеда і Теофраста - з давніх авторів (IV-III ст. До н.е.), Вітрувія, Герона, Лукреція і Фронтін - періоду розквіту Римської імперії (I в . до н.е. - I в. н.е.), Сабіт ібн Коррі - з арабських вчених (IX ст.), Йордану Неморарій і Роджера Бекона (XIII в.), Альберта Саксонського, Суайнсхеда і Хейтесбері (XIV в. ), Альберті і Фоссамброне (XV ст.). Чи не єдиним винятком у записках Леонардо стала його безпосередня полеміка з Альбертом Саксонським про рух. Однак нам невідомо, що він насправді читав. Визначити це можна тільки шляхом ретельного звірення заміток Леонардо з текстами його попередників і сучасників, часто збереглися лише в рукописах.
Відомо, що у Леонардо зустрічаються вільні перекази тих чи інших авторів. Так, за різними джерелами ми знаємо, що він був знайомий з вченням Паризької школи XIV в. про природу руху і теорії важеля. Однак Леонардо не додав нічого істотного: висловлювання його тут нечіткі і непослідовні. Але, може бути, він був першим, хто зацікавився рухом по похилій площині.
Взагалі, в розділах науки, що вимагають узагальнень, Леонардо не проявляє особливої проникливості, мабуть, внаслідок слабкої загальної природничо-наукової підготовки. Там же, де потрібен гостре око, він неперевершений і геніальний. Не будучи підготовлений до серйозного вивчення динаміки процесів, він блискучий в спостереженні їх кінематики.
Своєрідне відношення Леонардо до математики. Часто наводять такі слова з його записок: «Нехай не читає мене той, хто не є математиком». Не ясно, як розуміти цю заяву і чи не є воно перекладанням слів грецьких авторів. В іншому місці Леонардо пише: «Механіка є рай математичних наук, за допомогою неї досягають математичного плода». Але треба мати на увазі, що Леонардо майже не володів математикою: він складав дробу, але навряд володів начатками алгебри, не вмів вирішувати навіть найпростіші лінійні рівняння і користувався тільки пропорціями. Тому наведені висловлювання про математику носять, може бути, чисто апологетичний характер.
Леонардо формулював всі закони тільки у вигляді простих пропорційно. Іноді вони могли збігатися з дійсністю, іноді - ні. І важко судити, коли він приходить до правильного висновку свідомо, а коли випадково.
Цікаво, однак, що, розглядаючи деякі геометричні завдання, які він не міг вирішити аналітично, Леонардо придумував механічні прилади, які давали рішення. По частині того, що можна розглянути і сконструювати, він був безумовно геніальний.
Механічна колісниця. 1490 р
Леонардо постійно говорить про експерименти, про необхідність їх постановки. Але ми не знаємо, наскільки часто він їх насправді виконував. Єдиним зауваженням Леонардо, безперечно спирається на експеримент, є твердження про те, що сила тертя пропорційна навантаженні, причому коефіцієнт тертя становить одну чверть. Це перша відома нам і досить правдоподібна оцінка коефіцієнта тертя. В цьому відношенні Леонардо безумовно передбачив роботи Гійома Амонтона кінця XVII в., Яким зазвичай приписується відкриття законів тертя.
Велика кількість записок Леонардо присвячено міцності колон, балок і арок. На підтвердження своїх суджень він посилається іноді на експеримент, але частіше пропонує переконатися на досвіді самому читачеві. Висновок Леонардо про зворотну пропорційності міцності опор їх висоті протиприродно, хоча він і посилається неодноразово на уявні експерименти. На підставі ретельного аналізу всіх записок про міцність конструкцій Трусделл прийшов до висновку, що Леонардо не мав в цій області жодним вірним результатом, крім очевидного положення про те, що міцність пропорційна перетину колони (балки), - положення, a priori інтуїтивно відомого будь-якому будівельникові .
Навпаки, там, де знання досягається спостереженням, Леонардо геніально проникливий. Так, явно на основі спостережень він встановлює місця зламу арок і склепінь при їх навантаженні. Він виявив резонансне збудження коливань в дзвонах, поява хвильових картин на покритих дрібним пилом вібруючих пластинах, - явища, які були описані лише в XVII і XVIII ст.
Особливо широке поле спостережень представляло для Леонардо рух вод. Тут багато помічено їм вперше. Він описував рух хвиль на воді і, зокрема, поширення кругових хвиль на поверхні і взаємне їх безперешкодне проходження. Зазначив освіту донних піщаних гряд в потоках і аналогічних гряд, обумовлених дією вітру на суші. Він спостерігав і замальовував траєкторії руху частинок при витіканні з отворів і через водозливи. Чудові його схематичні замальовки картин вторинних течій в рідини при сходженні потоку з донної ступені. Він спостерігав за рухом вод в річках і, мабуть, першим відзначив закон нерозривності - зворотний пропорційність швидкостей площами поперечних перерізів.
Мабуть, Леонардо не тільки запропонував і описав плоский щілинний лоток для вивчення руху рідини, а й насправді користувався ним для спостереження траєкторій течії шляхом поміщення в рідину відповідних трассеров, в якості яких він використовував сухі зерна.
Таким чином, Леонардо виявив багато нового в русі вод, хоча і не довів, як завжди, своїх широких планів до реалізації. Не випадково кардинал Барберіні доручив в середині XVII ст. підготувати для нього на основі записок Леонардо да Вінчі зберігся до нашого часу «Трактат про рух і вимірі вод», опублікований вперше в 1826 р
Такий Леонардо да Вінчі у всех своих суперечностей. ВІН умів правильно ставити питання, вказуючі іноді и Можливі шляхи поиска РІШЕНЬ. Безумовно в цьому позначилася геніальність Леонардо. Він не став путепроходцем в науці, але міг бути путівником, якби не його хвороблива скритність і зарозумілість, що позбавили наступні покоління знайомства з його нотатками.
Леонардо да Вінчі жив в епоху формування нової науки, яка зароджувалась якраз на рубежі XV-XVI ст. І хоча він не заклав жодного з напрямків в природничих науках тієї епохи, він залишається для нас проникливий спостерігачем природи, вражає неймовірною різнобічністю своїх інтересів і припущень, інтуїцією і провидінням.
література
1. Леонардо да Вінчі. Вибрані природничонаукові твори / Под ред. В.П.Зубова. М., 1955.
2. Randall JH The place of Leonardo da Vinci in the emergence of modern science // Roots of Scientific Thought. NY, 1957.
3. Truesdell C. Essays in the History of Mechanics. Berlin, 1968.
Б. Фолі, В. Содел, "Внесок Леонардо да Вінчі в теоретичну механіку"
Леонардо да Вінчі, хто він?
