субота, 29 листопада 2014 р.

Леонардо да Вінчі як науковець

Коли Леонардо вживав слова “мистецтво”, “наука”, “математика”, то зміст їх трохи відрізнявся від сучасного. Улюблена математика — “єдина наука, що містить у собі власний доказ”, — складалася для нього насамперед з геометрії і законів пропорції. Його приваблювало лише те, що можна побачити; абстракції, що асоціюються із сучасною вищою математикою, не являли для нього жодного інтересу. Відповідно до визначення Леонардо, мистецтво (і особливо живопис) — це наука, більш того, навіть “королева наук”, тому що вона не тільки дає знання, але і “передає його всім поколінням в усьому світі”.

У його роботах питання мистецтва і науки практично нероздільні. У “Трактаті про живопис”, наприклад, він сумлінно починав викладати ради молодим художникам, які правильно відтворювати на полотні матеріальний світ, потім непомітно переходив до міркувань про перспективу , пропорції, геометрію й оптику, потім про анатомію і механіку (причому до механіки як одушевлених, так і неживих об’єктів) і зрештою до думок про механіку Всесвіту в цілому. Очевидним видається прагнення Леонардо створити своєрідний довідник — скорочений виклад усіх технічних знань, і навіть розподілити їх по їх важливості, як він собі це уявляв. Його науковий метод зводився до наступного: 1) уважне спостереження; 2) численні перевірки результатів спостереження з різних точок зору; 3) замальовка предмета і явища, можливо більш мистецька, так щоб вони могли бути побачені всіма і зрозумілі за допомогою коротких супровідних пояснень. У деяких областях цей метод дозволив Леонардо одержати достовірні наукові результати, ніким не перевершені дотепер , і зробити відкриття найбільшої важливості, що, на жаль, на сторіччя були поховані в його паперах.
В області ботаніки Леонардо немає рівних. Гострота спостереження дозволила йому замалювати життя рослин з такою точністю, що деякі з його ілюстрацій можуть бути успішно використані в сучасних підручниках. Багато хто вважає його основоположником ботанічної науки, що до нього існувала винятково у виді прикладних знань фармакологів і магів. Леонардо був першим, хто описав закони філотаксії, що керують розташуванням листів на гіллі; закони геліотропізму і геотропізму, що описують вплив сонця і гравітації на рослини. Він також відкрив можливість визначення віку рослин за допомогою вивчення структури їхніх стовбурів, по річних кільцях.
В анатомії — області, де Леонардо домігся значних результатів, — він був першим, хто описав клапан правого шлуночку серця, що носить його ім’я, і винайшов техніку просвердлювання дрібних дір у черепі померлого і заповнення розплавленим воском порожнин мозку з метою одержання виливків. Напевно, він був першим, хто запропонував скляні моделі органів: відомо, що він збирався зробити зі скла аорту бика, так, щоб можна було спостерігати, як по ній тече кров, і навіть мав намір вставити в неї мембрану, що грала би роль клапана. У лікарні Санта Марія Новела у Флоренції він демонстрував анатомування, що розцінюється як унікальне. Під час частих (і для пацієнтів, мабуть, не занадто приємних) відвідувань лікарні він познайомився зі столітньою людиною, яка безболісно помирала: симптомами її стану були лише слабість і жар. Один раз старий сів на постіль, посміхнувся і “без усяких жестів, без єдиного подиху, без найменшої скарги пішов з цього життя”. Обстежуючи його тіло, щоб визначити причину “настільки легкої смерті”, Леонардо знайшов сильну закальциклінованість артерій і зробив їхній доскональний опис: імовірно, його можна вважати першим у медицині детальним описом смерті від артеріосклерозу.
Леонардо анатомував і тварин і робив помилку, характерну для його часу, знаходячи занадто багато спільного між твариною і людиною. Про це свідчить його знаменитий малюнок людського плоду в череві матері: плацентарна оболонка більше відповідає коров’ячій, ніж людській. Випливаючи ідеї макрокосму, він іноді помилявся, особливо в питанні циркуляції крові. Він багато чого довідався про артерії і їхні функції, чимало знав про серце, писав про його пульсацію і клапани, однак при цьому був зайнятий пошуком деякої подоби океану в людському організмі, з його припливами і відливами, як писав про це древній лікар Гален. Коли вчитуєшся в записи Леонардо про циркуляцію крові, то бачиш, як він ходить навколо так біля істини і не може розглянути ту закономірність, що сто років по тому відкрив світу англійський фізіолог Вільям Харві.
Найбільший внесок Леонардо в анатомію полягає у створенні цілої системи малюнків, що і в наші дні допомагають лікарям донести до студентів знання. Викладачі медицини, які жили до Леонардо, мало цікавилися анатомічними малюнками; більш того, багато хто з них заперечував їхню необхідність на сторінках книг, вважаючи, що вони відволікають студентів від тексту. Система Леонардо містила в собі показ об’єкта у чотирьох видах, щоб його можна було досконально оглянути з усіх боків; усе намальоване Леонардо було настільки зрозумілим і переконливим, що ніхто більше не міг заперечувати значення малюнка у викладенні медицини. Леонардо створив систему зображення органів і тіл у поперечному розрізі. Він з разючою майстерністю відобразив “внутрішній вигляд” вен, артерій і нервів. З появою медичного підручника в сімох книгах “De humanіs corporіs fabrіca” (“ПРО будівлю людського тіла”) Везалия (1543), ілюстрованого створеними за принципом Леонардо гравюрами на дереві, анатомічний малюнок став тим, що залишається й у наші дні.
У своєму погляді на космос. Леонардо дотримувався древнього уявлення про чотири елементи, його складових (земля, повітря, вогонь і вода). Він вірив, що Земля обертається навколо Сонця, і описав саме Сонце словами, що з успіхом могли бути написані і сьогодні: “Сонце характеризується матеріальністю, формою, рухом, випромінюванням , тепловою і продуктивною силою; і усім воно поділяється без усякого збитку”. Він також мав ясне представлення про незначність розмірів Землі в масштабах Всесвіту. Відзначаючи, що віддалені від нас зірки здаються маленькими, він звертав увагу на те, що багато хто з них набагато більше Землі, і додавав: “Подумай тепер, на що схожа наша зірка з такої великої відстані, а потім уявіть, як багато зірок може знаходитися між нами з усіх боків у всьому темному просторі”. Для астрономічних досвідів Леонардо побудував деяку подобу обсерваторії, про яку в його паперах, на превеликий жаль, не збереглося ніяких записів. Цікава його інструкція самому собі: “Зроби скла, щоб дивитися на повну лупу”. Він був знайомий із пристроєм лінз: можливо, він мав намір вставити їх у підзорну трубу і створити перший у світі телескоп?
Найбільш значний внесок Леонардо в геологію полягав у правильному поясненні морських відкладень, знайдених у горах Італії: він вважав, що місця, де є такі відкладення, колись були дном світового океану, Ця ідея суперечила навчанню церкви про те, що суша і море були відділені одне від одного Богом у третій день створення, більше, ніж три тисячі років тому. Існувало пояснення, що морські відкладення з’явилися на суші під час Всесвітнього потопу, однак Леонардо невтомно спростовував це пояснення по сторінках своїх щоденників. Відкладення знайдені в різних геологічних шарах, писав він, з незаперечною логікою вказуючи на можливість не одного, а багатьох грандіозних повеней. Історія Всесвітнього потопу здавалася йому неправдоподібною. “У Біблії сказано, — писав він, — що вода під час Потопу піднялася на десять ліктів над найвищою горою у світі”, покривши всю 3емлю. Такі води були б нездатні до руху, тому що вода може рухатися тільки а одному напрямку — падати вниз. “Як же води найбільшого Потопу ішли, якщо ясно, що в них не було можливості рухатися? Якщо ж вони все-таки ішли, то як при цьому рухалися, якщо не могли падати вниз? У даному випадку природні пояснення не здатні пояснити того, що відбувалися, і тому, щоб розвіяти свої сумніви, ми або повинні пояснити все чудом, або визнати, що уся вода була перетворена в пару сонцем”.
У міркуваннях про скам’янілу рибу Леонардо запозичив у Овідія його відомий опис часу. Навіть переклад демонструє нам стиль прози Леонардо з найкращого боку: “Час, швидкий руйнівник усього створеного! Скількох королів, скількох людей ти скинув! Як багато змінилося з тих пір, як ця чудесна риба вмерла! І тепер, переможена Часом, лежить вона в порожнечі, з оголеними кістами, що скам’яніла, у підставі гори, що над нею піднімається”.
Леонардо був дуже точний і швидше за все оригінальний в описі утворення осадових порід. Однак вулканічна діяльність і землетруси не викликали в нього особливого інтересу. Він вірив, що світ був сформований силою води і що вода його зруйнує. Він був переконаний у тім, що Середземне море — величезна ріка, що починається “від джерел Нілу і впадає в Західний океан”.
Особливий інтерес у Леонардо був до всього, що можна побачити, що зв’язано із зором, тому у вивченні оптики він багато в чому обігнав своїх сучасників. Він знав, що зорові образи на роговиці ока проектуються в переверненому виді, і перевірив це за допомогою винайденої ним камери-обскури. Оптичні ілюзії його заворожували. Деяким з них він дав пояснення, придатні і сьогодні. На відстані яскраво освітлений предмет здається більше, ніж освітлений слабко: Леонардо зауважує, користаючись тими ж точно термінами, що і сучасний учитель фізики, що “кут падіння завжди дорівнює куту відображення”. Створюючи інструмент для виміру інтенсивності світла, Леонардо намалював фотометр, не менш практичний, ніж той, котрий був запропонований американським ученим Бенджамином Румфордом три століття по тому. Постійно досліджуючи тінь, Леонардо відкрив феномен місячної тіні і півтіні; йому був знайомий такий предмет, як окуляри, і в старечому віці він, мабуть, сам їх виготовляв для себе. Але у всіх цих випадках Леонардо готовий був продовжувати свої спостереження, — якщо дозволити собі не занадто вдалий каламбур, — не далі, ніж бачить око. Він не систематизував і не прагнув сформулювати всеосяжних принципів.
Можливо, найцікавішою з нечисленних спроб Леонардо все-таки сформулювати основні принципи зв’язані з дослідженнями в області механіки. Він надзвичайно близько підійшов до формулювання першого закону Ньютона — закону інерції. Відповідно до цього закону, тіло перебуває в стані чи спокою рівномірного прямолінійного руху до тих нір, поки діючі на нього сили не змусять його змінити цей стан. Леонардо не зводить свою думку до однієї пропозиції, однак вона безсумнівно присутня в розкиданому виді в його замітках. В одному місці можна прочитати: “Ніщо не може рухатися саме собою, рух викликаний впливом чогось іншого. Цим іншим є сила”. Ще він написав, що “рух прагне до збереження, чи, скоріше, що тіла, які рухаються, продовжують рухатися доти, поки в них продовжує діяти сила рушія (початкового імпульсу)”. Було б занадто сміливим стверджувати, що Леонардо передбачив Ньютонові закони механіки в яких-небудь інших аспектах, крім цього, але правда і те, що принцип інерції багато років називався принципом Леонардо
Він створив безліч малюнків шківів і блоків у різних комбінаціях, прагнучи до того, щоб від кожного з них була отримана вигода. Його залучала можливість множення сили через використання приводу: на одному з його малюнків показано три зубчасті колеса, різних діаметрів, з’єднаних між собою за допомогою “ліхтаря”, чи конічного приводу, завдяки чому досягалося збільшення швидкості обертання. Система дуже схожа на різношвидкісний привід, довгий час використовуваний в автомобілях. Ясно, що в Леонардо і думок не було про автомобілебудування, однак у його малюнках ми знаходимо деякий ресорний “автомобіль”, що, будь він сконструйований, зміг би проїхати кілька десятків метрів по рівній дорозі.
Леонардо використовував привід дуже дотепно, що добре видно на його малюнку. Він прагнув створити механічний вертел для смажіння м’яса. Його думка полягала в тім, щоб з’єднати вертел з деякою подобою пропелера, який би обертався під дією потоків нагрітого повітря, що йдуть нагору, з печі. Ротор був прикріплений довгою мотузкою до ряду приводів, з яких зусилля передавалися на вертел за допомогою чи ременів, можливо, металевих спиць. Що сильніше розігрівалася б піч, то швидше обертався вертел, що охороняло м’ясо від підгоряння, що було б неминучим, якби готуванням займався неуважний слуга.
Перелік винаходів Леонардо, його ідей і удосконалень можна продовжувати до нескінченності: легені лижоподібне взуття для ходіння по воді — щось схоже з’явилося в Сполучених Штатах в останні роки; перетинчасті рукавички для плавання; обертовий витяжний ковпак для димарів; обертові млини для виробництва тонких, уніфікованих аркушів металу; удосконалений насос з центрифугою; машини для виробництва металевих гвинтів; ідея переносних розбірних будинків; машини для виробництва мотузки; шліфувальні машини; експерименти з вовчком, рідинами, що падають тілами; масляна лампа з наповненою водою скляній сфері для посилення яскравості світла.и
Термін “людини Відродження” викликає в пам’яті насамперед ім’я Леонардо да Вінчі: ніхто з його сучасників, навіть самих блискучих і багатосторонньо обдарованих, не міг з ним зрівнятися. Просте перелік його позахудожніх інтересів здається неймовірним: анатомія, ботаніка, картографія, геологія, математика, аеронавтика, оптика, механіка, астрономія, гідравліка, акустика, цивільне будівництво, конструювання зброї, планування міст…
Так чому ж він не висунувся в число найбільших геніїв науки всіх часів? Відповідь така: незважаючи на активність його творчої натури, він був ученим винятково по покликанню. Він мав величезну цікавість вченого у відношенні таємниць природи, але тому, що він дізнавався, він не знаходив застосування. Скрупульозність його малюнків показує, що він виношував думку про утілення своїх ідей у життя — але ніколи не йшов далі ідеї. Він завжди звертався до нового перш, ніж робив останній крок, що привів би до перетворення його проектів у конкретну річ. Усі його записи і малюнки залишалися в секреті, він нікому не дозволяв у них заглядати, вивчати чи застосовувати на практиці. І в цьому основна причина його неуспіху як ученого: адже досягнення наукового розуму оцінюються практичними результатами, а схильний до самотності Леонардо вступав тільки в ті стосунки зі світом, які сам вважав за необхідні.

Немає коментарів:

Дописати коментар