Наука и изобретения Леонардо да Винчи - Science and inventions of Leonardo da Vinci

Наука и изобретения Леонардо да Винчи
Да Винчи Витруве Люк Виатур.jpg
Родившийся
Леонардо да Винчи

(1452-04-15)15 апреля 1452 г. Винчи, Италия
Умер2 мая 1519 г.(1519-05-02) (67 лет)
Амбуаз, Эндр-и-Луара, Франция
НациональностьИтальянский
ИзвестенPolymath: художник, скульптор, архитектор, музыкант, ученый, математик, инженер, изобретатель, анатом, геолог, картограф, ботаник и писатель.
Известная работа
Картины, в том числе Мона Лиза и Тайная вечеря
Многие научные рисунки, в том числе Витрувианский человек
ДвижениеВысокое Возрождение

Леонардо да Винчи (1452–1519) был итальянцем эрудит, считающийся воплощением «человека эпохи Возрождения», демонстрирующий навыки во многих различных областях обучения. Хотя наиболее известен своими картинами, такими как Мона Лиза и Последний ужин, Леонардо также известен в области гражданское строительство, химия, геология, геометрия, гидродинамика, математика, машиностроение, оптика, физика, пиротехника, и зоология.

Хотя в полной мере его научные исследования стали известны только за последние 150 лет, при жизни он был задействован в своей инженерии и изобретательском мастерстве. Многие из его проектов, например, подвижные дамбы защита Венеции от вторжения оказалась слишком затратной или непрактичной. Некоторые из его небольших изобретений неожиданно вошли в мир производства. Как инженер Леонардо задумывал идеи, намного опережающие свое время, концептуально изобретая парашют, то вертолет, боевая бронированная машина, применение сосредоточенных солнечная энергия, а калькулятор, элементарная теория тектоника плит и двойной корпус.[1] На практике он значительно продвинул уровень знаний в области анатомия, астрономия, гражданское строительство, оптика и изучение воды (гидродинамика).

Один из рисунков Леонардо, Витрувианский человек, представляет собой исследование пропорций человеческого тела, объединяющее искусство и науку в едином произведении, которое стало представлять концепцию макрокосм и микрокосм в Гуманизм эпохи Возрождения.

Краткая биография

Основная статья: Леонардо да Винчи
Долина Арно
ПРИМЕЧАНИЕ. Это краткое изложение ранних лет жизни Леонардо и журналов с особым упором на его введение в науку.

Леонардо да Винчи (15 апреля 1452 - 2 мая 1519) родился внебрачным сыном Мессера Пьеро, нотариуса, и Катерины, крестьянки. Его ранняя жизнь прошла в районе Винчи, в долине Река Арно возле Флоренция сначала с матерью, а в более позднем детстве - в доме отца, деда и дяди Франческо.

Его любопытство и интерес к научным наблюдениям стимулировал его дядя Франческо, в то время как его дедушка хранил журналы подал пример, которому он должен был следовать на протяжении большей части своей жизни, старательно записывая в своих дневниках как события дня, так и визуальные наблюдения, свои планы и свои проекты. Журналы Леонардо содержат такие банальные вещи, как списки продуктов, и такие замечательные, как диаграммы для построения летающая машина.

В 1466 году Леонардо был отправлен во Флоренцию в мастерскую художника. Верроккьо, чтобы научиться мастерству художника. В мастерской, помимо живописи и рисунка, он изучил топографическую анатомию.[2] Он также получил очень широкий спектр технических навыков, таких как составление, установка конструкции, штукатурка, химия красок и металлургия.

Из журналов Леонардо - исследования старика и действия воды.

Среди художников старшего возраста, чьи работы стимулировали научный интерес Леонардо, были Пьеро делла Франческа, затем мужчина лет шестидесяти, который был одним из первых художников, которые систематически использовали линейная перспектива в его картинах, и который понимал науку о свете лучше, чем любой другой художник его времени. В то время как учитель Леонардо, Верроккьо, в основном игнорировал научно дисциплинированный подход Пьеро к живописи, Леонардо и Доменико Гирландайо, который также работал в мастерской Верроккьо, нет. Две из самых ранних картин Леонардо, обе сцены Благовещение показать свое грамотное понимание линейной перспективы.

Леонардо да Винчи глубоко наблюдал за природой, его любопытство стимулировалось в раннем детстве, когда он обнаружил глубокую пещеру в горах и его сильное желание узнать, что находится внутри. Его самый ранний рисунок, датированный 1473 годом, изображает долину реки Арно, где он жил. Он отображает некоторые из многих научных интересов, которые преследовали его на протяжении всей его жизни, в частности геологию и гидрологию.[3]

Подход к научному исследованию

Изучение движения руки.

Вовремя эпоха Возрождения изучение искусства и науки не воспринималось как взаимоисключающие; напротив, одно рассматривалось как информативное для другого. Хотя Леонардо обучался в первую очередь как художник, в основном это было благодаря его научному подходу к искусству живописи и развитию стиля, который сочетал его научные знания с его уникальной способностью передавать то, что он видел, что создало выдающиеся шедевры искусства для которым он знаменит.

Как ученый Леонардо не имел формального образования в латинский и математика и не присутствовал на Университет. Из-за этих факторов его научные исследования в значительной степени игнорировались другими учеными. Подход Леонардо к науке основывался на интенсивном наблюдении и подробных записях, его инструментами исследования были почти исключительно его глаза. Его журналы дают представление о его следственных процессах.

Как исследователь, Леонардо разделил природу и явления на все более мелкие сегменты, конкретно с помощью ножей и измерительных инструментов, интеллектуально с помощью формул и чисел, чтобы вырвать из них секреты творения. Согласно предположению, чем меньше размер частиц; тем ближе подойдешь к разгадке загадок.[4]

Недавний исчерпывающий анализ Леонардо как ученого, проведенный Фритьоф Капра утверждает, что Леонардо был совершенно другим ученым, чем Галилео, Ньютон, и другие ученые, которые следовали за ним, его теоретические рассуждения и гипотезы объединяли искусство и особенно живопись. Капра считает, что уникальные комплексные, целостные взгляды Леонардо на науку делают его предшественником современной теории систем и школ теории сложности.[5]

Заметки и дневники Леонардо

Леонардо сохранил серию журналы в котором он писал почти ежедневно, а также отдельные заметки и листы наблюдений, комментариев и планов. Он писал и рисовал левой рукой, и большая часть его письма написана зеркало скрипт, что затрудняет чтение. Многое сохранилось, чтобы проиллюстрировать исследования, открытия и изобретения Леонардо.

После его смерти записи были оставлены в основном его ученику и наследнику. Франческо Мельци с явным намерением опубликовать его научную работу. Где-то до 1542 года Мельци собрал бумаги для Трактат о живописи из восемнадцати «книг» Леонардо (две трети из которых пропали без вести).[6] Публикация происходила не при жизни Мельци, и сочинения в конечном итоге были переплетены в разных формах и рассредоточены. Некоторые из его работ были опубликованы как Трактат о живописи 165 лет после его смерти.

Публикация

Леонардо иллюстрировал книгу о математических пропорциях в искусстве, написанную его другом. Лука Пачоли и позвонил De Divina пропорционально, опубликованный в 1509 году. Он также готовил большой трактат о своих научных наблюдениях и изобретениях в области механики. Он должен был быть разделен на несколько разделов или «Книг», Леонардо оставил некоторые инструкции относительно того, как они должны быть упорядочены. Многие его разделы появляются в его записных книжках.

Эти страницы имеют дело с научными предметами в целом, но также и с конкретными аспектами создания произведений искусства. Что касается искусства, это не наука, которая зависит от экспериментов или проверки теорий. Он касается детального наблюдения, особенно наблюдения за миром природы, и включает в себя многое о визуальных эффектах света на различных природных веществах, таких как листва.[7]

Леонардо писал:

Начато во Флоренции, в доме Пьеро ди Браччо Мартелли, 22 марта 1508 года. И это будет собрание без порядка, взятое из многих бумаг, которые я скопировал здесь, надеясь потом расположить их каждую на своем месте. , в зависимости от предметов, от которых они могут лечить. Но я считаю, что прежде, чем я закончу эту [задачу], мне придется повторить одно и то же несколько раз; за что, читатель! не вините меня, потому что предметов много, и память не может сохранить их [все] и сказать: «Я не буду писать это, потому что я писал это раньше». И если бы я хотел избежать этой ошибки, было бы необходимо в каждом случае, когда я хотел бы скопировать [отрывок], чтобы, чтобы не повторяться, я должен был бы перечитать все, что было сказано ранее; и тем более, что интервалы между написанием и написанием велики.[7]

Естественные науки

Исследование градаций света и тени на сфере (светотень ).

Свет

Леонардо писал:

Огни, которые могут освещать непрозрачные тела, бывают четырех видов. Это; рассеянный свет, как у атмосферы; И Прямой, как у солнца; Третий - отраженный свет; и есть четвертый, который проходит через [полупрозрачные] тела, такие как полотно или бумага и т. д.[7]

Дама с горностаем

Для художника, работавшего в 15 веке, некоторые исследования природы свет было необходимо. Именно благодаря эффектному изображению света, падающего на поверхность, моделирование, или трехмерный вид должен был быть достигнут в двумерной среде. Это также хорошо понимали такие художники, как учитель Леонардо, Верроккьо, что видимость пространства и расстояния может быть достигнута в фоновом пейзаже путем рисования в тонах, которые были менее контрастными, и цветами, которые были менее яркими, чем на переднем плане картины. Эффекты света на твердых телах были достигнуты методом проб и ошибок, так как немногие художники, кроме Пьеро делла Франческа на самом деле имел точные научные знания по предмету.

В то время, когда Леонардо начинал рисовать, фигуры были необычны, когда их рисовали с резким контрастом света и тени. Лица, в частности, были затенены мягким способом и сохраняли все черты и контуры четко видимыми. Леонардо порвал с этим. В картине под общим названием Дама с горностаем (около 1483 г.) он устанавливает цифру по диагонали к картинному пространству и поворачивает голову так, что ее лицо почти параллельно ее ближайшему плечу. Ее затылок и дальнейшее плечо глубоко затемнены. Вокруг овального тела ее головы, а также на груди и руке свет рассеивается таким образом, что можно рассчитать расстояние и положение света по отношению к фигуре.

Леонардо трактовал свет в таких картинах, как Богородица в скалах и Мона Лиза должно было навсегда изменить то, как художники воспринимали свет и использовали его в своих картинах. Из всего научного наследия Леонардо это, вероятно, оказало наиболее немедленный и заметный эффект.

Анатомия человека

Леонардо писал:

... чтобы получить истинное и совершенное знание ... Я рассек более десяти человеческих тел, уничтожив все остальные члены и удалив мельчайшие частицы плоти, которыми эти вены окружены, ... и как одно одиночное тело не могло длиться так долго, так как необходимо было последовательно работать с несколькими телами, пока я не подошел к концу и не получил полное знание; это я повторил дважды, чтобы узнать различия ...[7]

Проработка пропорций головы.

Топографическая анатомия

Леонардо начал формальное изучение топографической анатомия из тело человека когда учился в Андреа дель Верроккьо. В студенческие годы его научили рисовать человеческое тело с натуры, запоминать мышцы, сухожилия и видимую подкожную структуру, а также знакомиться с механикой различных частей скелетной и мышечной структуры. Обычной практикой на семинарах было предоставление студентам гипсовых слепков частей анатомии человека для изучения и рисования.

Два анатомических исследования

Если, как полагают, Леонардо нарисовал туловище и руки Христа в Крещение Христа в которой он, как известно, сотрудничал со своим учителем Верроккьо, то его понимание топографической анатомии превзошло понимание его учителя в раннем возрасте, что можно увидеть при сравнении рук Христа с руками Иоанн Креститель в той же картине.

В 1490-х годах он писал о демонстрации мускулов и сухожилий студентам:

Помните, что для того, чтобы точно определить точку происхождения любой мышцы, вы должны потянуть сухожилие, из которого возникает мышца, так, чтобы увидеть, как эта мышца движется, и где она прикреплена к связкам костей.[7]

Его постоянные исследования в этой области заняли множество страниц заметок, каждая из которых систематически касалась определенного аспекта анатомии. Похоже, что записи предназначались для публикации, задача, которую после его смерти поручили его ученику. Мельци.

Наряду с изучением аспектов тела представлены рисунки лиц, отображающих различные эмоции, и множество рисунков людей, страдающих деформацией лица, врожденной или из-за болезни. Некоторые из этих рисунков, обычно называемые «карикатурами» при анализе пропорций скелета, по-видимому, основаны на анатомических исследованиях.

Рассечение

Смотрите также: Исследования плода в утробе матери
Рассечение черепа.

Когда Леонардо стал успешным художником, ему было разрешено препарировать человеческие трупы в Больница Санта Мария Нуова во Флоренции. Позже он рассек в Милане в больнице Маджоре, а в Риме - в больнице. Ospedale di Santo Spirito (первая больница на материковой части Италии). С 1510 по 1511 год он сотрудничал в учебе с врачом. Маркантонио делла Торре.

Я удалил кожу с человека, который был настолько истощен болезнью, что мышцы были изношены и оставались в состоянии, напоминающем тонкую мембрану, таким образом, что сухожилия вместо слияния с мышцами заканчивались широкой мембраной; а там, где кости были покрыты кожей, размер их был очень незначительным.[7]

За 30 лет Леонардо вскрыл 30 мужских и женских трупов разного возраста. Вместе с Маркантонио он подготовил к публикации теоретический труд по анатомии и сделал более 200 рисунков. Однако его книга была опубликована только в 1680 году (161 год после его смерти) под заголовком Трактат о живописи.

Органы женского тела

Среди подробных изображений, которые нарисовал Леонардо, есть много исследований скелет человека. Он был первым, кто описал двойную S-образную форму позвоночник. Он также изучал склонность таз и крестец и подчеркнул, что крестец не был однородным, а состоял из пяти сросшихся позвонки. Он также изучал анатомию стопы человека и ее связь с ногой, и благодаря этим исследованиям он смог продолжить свои исследования в области биомеханики.

Леонардо был физиолог а также анатом, изучающий функции человеческого тела, а также исследующий и фиксирующий его структуру. Он рассек и нарисовал человеческий череп и поперечные сечения мозг, поперечный, сагиттальный, и лобной. Эти рисунки могут быть связаны с поиском Sensus communis, средоточие человеческих чувств,[8] который, согласно средневековой традиции, располагался в точном физическом центре черепа.

Этюды плода из журналов Леонардо

Леонардо изучал внутренние органы, будучи первым, кто нарисовал человека. приложение и легкие, брыжейка, мочеиспускательный канал, репродуктивные органы, мышцы шейка матки и подробный разрез коитус. Он был одним из первых, кто нарисовал научное представление о плод во внутриутробном.

Леонардо изучил сосудистая система и нарисовал рассеченный сердце в деталях. Он правильно понял, как сердечные клапаны замедляют кровоток, но не совсем понимал обращение, поскольку он считал, что кровь перекачивается в мышцы, где она потребляется. В 2005 году британский кардиохирург Фрэнсис Уэллс из больницы Папворт в Кембридже впервые применил восстановление поврежденного сердца, используя описание Леонардо фазы открытия митрального клапана, чтобы работать без изменения его диаметра, что позволило человеку быстрее выздороветь. Уэллс сказал, что «Леонардо глубоко разбирался в анатомии и физиологии тела - его структуре и функциях, - что, возможно, некоторые упускали из виду».[9]

Сообразительность Леонардо, навыки рисования и четкость изображения костных структур раскрывают его как анатома в высшей степени. Однако его изображение внутренних мягких тканей тела во многих отношениях неверно, показывая, что он придерживался концепций анатомии и функционирования, которым в некоторых случаях были тысячелетия, и что его исследованиям, вероятно, препятствовало отсутствие методов сохранения, доступных в время. Детальный рисунок Леонардо внутренних органов женщины (См. Слева) выявить множество традиционных заблуждений.[10][11]

Леонардо исследование Анатомия человека привело также к разработке автомат который стал называться Робот Леонардо, вероятно, был сделан около 1495 года, но был вновь открыт только в 1950-х годах.

Сравнительная анатомия

Сравнение ноги человека и собаки.

Леонардо изучал не только анатомию человека, но и анатомию многих других животных. Он рассек коровы, птицы, обезьяны и лягушки, сравнивая на своих рисунках их анатомическое строение с человеческим. На одной странице своего журнала Леонардо нарисовал пять профильных исследований лошади с оскаленными зубами от гнева и, для сравнения, рычащего льва и рычащего человека.

Я обнаружил, что в составе человеческого тела по сравнению с телами животных органы чувств тусклее и грубее ... Я видел в племени львов, что обоняние связано с частью вещества мозг, который спускается через ноздри, которые образуют обширный сосуд для обоняния, который проникает через большое количество хрящевых пузырьков с несколькими проходами, ведущими вверх, туда, где, как уже говорилось, опускается мозг.[7]

В начале 1490-х годов Леонардо получил заказ на создание памятника в честь Франческо Сфорца. В его записных книжках - серия планов конного памятника. Также существует большое количество связанных анатомических исследований лошадей. Они включают несколько схемы стоящей лошади с аннотациями углов и пропорций, анатомические этюды голов лошадей, дюжина детальных рисунков копыт и многочисленные этюды и зарисовки воспитания лошадей.

Он подробно изучил топографическую анатомию медведя, сделав множество рисунков его лап. Есть также рисунок мышц и сухожилий задних лап медведя. Среди других рисунков, представляющих особый интерес, есть матка беременной коровы, задняя часть дряхлого мула и исследования мускулатуры маленькой собачки.

Ботаника

Наука о ботаника был давно создан во времена Леонардо, трактат на эту тему был написан еще в 300 г. до н. э.[12] Изучение растений Леонардо, результатом которого стало множество прекрасных рисунков в его записных книжках, заключалось не в том, чтобы записывать в схематической форме части растения, а, скорее, в качестве художника и наблюдателя, чтобы зафиксировать точный внешний вид растений, манеру роста и способ что отдельные растения и цветы одной разновидности отличаются друг от друга.

Изучение осоки

В одном из таких исследований показана страница с несколькими видами цветов, на десяти из которых изображены дикие фиалки. Наряду с рисунком растущего растения и детали листа Леонардо неоднократно рисовал отдельные цветы под разными углами, причем их головы по-разному располагались на стебле.

Помимо цветов, в записных книжках много рисунков сельскохозяйственных культур, в том числе несколько видов зерна и различные ягоды, включая подробное изучение ежевика. Есть также водные растения, такие как ирисы и осока. Его записные книжки также побуждают художника наблюдать, как свет отражается от листвы на разном расстоянии и под разными углами. атмосферные условия.

Некоторым рисункам есть аналоги в картинах Леонардо. Элегантный этюд стебля лилии Возможно, это была одна из ранних картин Леонардо «Благовещение», которую нес в руке архангел Гавриил. На обеих картинах «Благовещение» трава усеяна цветущими растениями.

Растения, присутствующие в обеих версиях Богородица в скалах отражает результаты исследований Леонардо с тщательной реалистичностью, благодаря которой ботаник легко узнает каждое растение.

В своих трудах да Винчи предложил следующее. правило ветвления:

Все ветви дерева на каждой стадии его роста, когда собраны вместе, равны по толщине стволу [под ними].[7]

Геология

Топографическая карта

Став взрослым, Леонардо имел только два детских воспоминания, одним из которых было открытие пещеры на Апеннинах. Боясь, что на него может напасть дикий зверь, он рискнул войти, движимый «горячим желанием увидеть, может ли быть внутри что-нибудь чудесное».

Самый ранний датированный рисунок Леонардо представляет собой исследование Долина Арно, сильно подчеркивая его геологические особенности. Его записные книжки содержат пейзажи с множеством геологических наблюдений из обоих регионов. Флоренция и Милан, часто включая атмосферные эффекты, такие как сильный ливень, обрушившийся на город у подножия горного хребта.

В течение многих лет наблюдалось, что слои в горах часто встречаются полосы морских раковин. Консервативная наука утверждает, что это можно объяснить Великий потоп описано в Библии. Наблюдения Леонардо убедили его, что это не могло быть так.

Богородица в скалах

И немного дальше конгломерата песчаника, туф образовалась, где повернула к Кастель Флорентино; дальше образовалась грязь, в которой жили раковины, и которая поднималась слоями в соответствии с уровнями, на которых мутный Арно впадал в то море. И время от времени морское дно поднималось, откладывая эти раковины слоями, как можно видеть на разрезе в Колле Гонзоли, вскрытом Арно, истирающим его основание; при разрезании упомянутых слоев раковин очень хорошо видно в глине голубоватого цвета, и там обнаруживаются различные морские объекты.[7]

Эта цитата проясняет широту понимания Леонардо геология, в том числе действие воды при создании осадочная порода, то тектоническое действие Земли в поднятии морского дна и действии эрозия в создании географические особенности.

В самых ранних картинах Леонардо мы видим удивительное внимание, уделяемое маленьким пейзажи фона, с озерами и водой, окутанные туманным светом. В большей из Благовещение Картины - городок на берегу озера. Несмотря на то, что горы находятся далеко, можно увидеть, что они разделены вертикальными слоями. Эту особенность можно наблюдать и на других картинах Леонардо, и она очень напоминает горы вокруг. Лаго ди Гарда и Lago d'Iseo в Северной Италии. Это отличительная черта обеих картин Богородица в скалах, которые также включают пещеры из трещиноватого, обрушенного и размытого водой известняка.[13]

Картография

Точная карта Имолы для Чезаре Борджиа, составленная Леонардо.

В начале 16 века карты были редкими и часто неточными. Леонардо создал несколько очень точных карт, таких как план города Имола создан в 1502 году с целью завоевать покровительство из Чезаре Борджиа. Борджиа был так впечатлен, что нанял его в качестве военный инженер и архитектор. Леонардо также составил карту Долина Чиана в Тоскана, который он исследовал, не пользуясь современным оборудованием, измеряя расстояния. В 1515 году Леонардо составил карту южного побережья Рима, связанную с его работой для Ватикан и относится к его планам осушить болото.

Недавнее исследование Донато Пеццутто предполагает, что фоновые пейзажи на картинах Леонардо изображают определенные места как виды с воздуха с повышенной глубиной, используя технику, называемую картографическая перспектива. Пеццутто указывает местонахождение Мона Лиза в Валь ди Кьяна, Благовещение в долину Арно, Мадонна пряжи в долину Адда и Богородица с младенцем и святой Анной в долину Сессия.[14]

Гидродинамика

Исследования воды

Леонардо писал:

Все ответвления [потока] воды на каждой стадии своего течения, если они имеют одинаковую скорость, равны основному потоку.[7]

Среди рисунков Леонардо много рисунков, посвященных изучению движения воды, в частности, форм, которые принимает быстро текущая вода при ударах по различным поверхностям.

Многие из этих рисунков изображают спиралевидную природу воды. В спираль форма была изучена в искусстве Классическая эпоха и строгий математическая пропорция были применены к его использованию в искусстве и архитектура. Осведомленность об этих правилах пропорции возродилась в эпоха Возрождения. На рисунках Леонардо можно увидеть исследование спирали в воде.

Есть несколько тщательно продуманных рисунков воды, вьющейся над объектом, расположенным по диагонали от его курса. Есть несколько рисунков, на которых вода падает с высоты и закручивается вверх по спирали. На одном из таких рисунков, помимо завивающихся волн, показаны брызги и детали брызг и пузырьков.

Интерес Леонардо проявился в рисовании ручьев и рек, воздействии воды на размывающие скалы и разрушительном действии воды при наводнениях и приливных волнах. Знания, полученные им в ходе учебы, были использованы при разработке ряда проектов, в частности, в отношении реки Арно. Ни одна из основных работ не была доведена до конца.

Астрономия

Леонардо жил в то время, когда геоцентрический теории были наиболее широко используемыми объяснениями взаимосвязи между движением Земли и Солнца. Он писал, что «Солнце обладает субстанцией, формой, движением, сиянием, теплом и производящей силой; и все эти качества исходят из него самого, не уменьшаясь».[15] Далее он писал:

Земля не находится ни в центре орбиты Солнца, ни в центре Вселенной, а в центре сопутствующих ей элементов и соединена с ними. И любой, кто стоит на Луне, когда она и Солнце находятся под нами, увидит эту нашу Землю и элемент воды на ней, как мы видим Луну, и Земля будет освещать ее, как она освещает нас.[16]

В одной из его записных книжек на полях есть пометка: «Солнце не движется», что может указывать на поддержку Леонардо гелиоцентризм.[17]

Алхимия

Иногда утверждают, что Леонардо да Винчи был алхимик. Он прошел обучение в мастерской Верроккьо, который, по словам Вазари, был способным алхимиком. Леонардо был химиком настолько, что экспериментировал с различными средами для суспендирования краска пигмент. В росписи фресок его эксперименты закончились печально известными неудачами. Тайная вечеря ухудшается в течение столетия, и Битва при Ангиари убегает от стены. На многих страницах Леонардо заметок о художественных процессах есть некоторые, которые относятся к использованию серебра и золота в произведениях искусства, информация, которую он узнал бы, будучи студентом.[18]

Научный процесс Леонардо основывался в основном на наблюдениях. Его практические эксперименты также основаны на наблюдении, а не на вере. Леонардо, который подверг сомнению порядок Солнечная система и залежи окаменелостей Великий потоп, было мало времени для выполнения алхимических квестов. вести в золото или создать зелье что дало вечную жизнь.

Леонардо сказал об алхимиках:

Ложные толкователи природы заявляют, что ртуть - это обычное зерно каждого металла, не помня, что природа изменяет зерно в соответствии с разнообразием вещей, которые она желает произвести в мире.[7][19]

Старым алхимикам ... ни разу ни случайно, ни экспериментально не удавалось создать мельчайший элемент, который может быть создан природой; однако [они] заслуживают безмерной похвалы за полезность вещей, изобретенных для использования людьми, и заслужили бы ее еще больше, если бы не были изобретателями ядовитых вещей, таких как яды и другие подобные вещи, разрушающие жизнь или разум ».[20]

И многие совершили торговлю иллюзиями и ложными чудесами, обманывая множество глупых людей.[7]

Математические исследования

Перспектива

Искусство перспективы таково, что плоское кажется рельефным, а рельефное - плоским.[7]

В начале 15 века оба Брунеллески и Альберти провел исследования линейная перспектива. В 1436 г. Альберти опубликовал De pictura («О живописи»), в которую вошли его открытия о линейной перспективе. Пьеро делла Франческа продолжил его работу, и к 1470-м годам ряд художников смогли создать произведения искусства, демонстрирующие полное понимание принципов линейной перспективы.

Проект перспективы для Поклонение волхвов

Леонардо изучал линейную перспективу и использовал ее в своих ранних картинах. Его использование перспективы в двух Объявления смел, поскольку он использует различные элементы, такие как угол здания, огороженный сад и путь к контрасту замкнутости и простора.

Незаконченный Поклонение волхвов задумывался как шедевр, раскрывающий многие познания Леонардо в рисовании фигур и перспективе. Он провел ряд исследований, в том числе детальное изучение перспективы, показывающее сложный фон разрушенного Классические постройки что он запланировал для левой части картины. Кроме того, Леонардо приписывают первое использование анаморфоз, использование «перспективы» для создания изображения, понятного только в изогнутом зеркале или с определенной точки обзора.[21]

Леонардо писал:

Те, кто без знаний любит практику, подобны моряку, который садится на корабль без руля или компаса и никогда не может быть уверен, идет ли он. Практика всегда должна основываться на здравой теории, и эта перспектива является путеводителем и воротами; а без этого ничто не может быть сделано хорошо в рисовании.[7]

Геометрия

В ромбокубооктаэдр, как опубликовано в De Divina пропорционально

Находясь в Милане в 1496 году, Леонардо встретил путешествующего монах и академический, Лука Пачоли. Под его началом Леонардо учился математика. Пачоли, который первым систематизировал и записал двойная запись система бухгалтерского учета,[22] уже опубликовал крупный трактат по математическим знаниям, сотрудничал с Леонардо в создании книги под названием De Divina пропорционально о математической и художественной пропорции. Леонардо подготовил серию рисунков обычных твердых тел в форме скелета, которые будут выгравированы в виде пластин. De Divina пропорционально был опубликован в 1509 году.

Все проблемы перспективы проясняются пятью условиями математики, которыми являются: - точка, линия, угол, поверхности и твердое тело. Эта точка уникальна в своем роде. И точка не имеет ни высоты, ни ширины, ни длины, ни глубины, поэтому ее следует рассматривать как неделимую и не имеющую размеров в пространстве.[7]

Инженерия и изобретения

Вазари в Жизни говорит о Леонардо:

Он делал проекты для мельниц, валяние машины и двигатели, которые могли приводиться в движение водной силой ... Вдобавок он имел обыкновение делать модели и планы, показывающие, как без труда копать и туннелировать через горы, чтобы переходить с одного уровня на другой; и он продемонстрировал, как поднимать и тянуть большие веса с помощью рычагов, подъемников и лебедок, а также способы очистки гаваней и использования насосов для всасывания воды с больших глубин.

Практические изобретения и проекты

Смотрите также: Самоходная тележка Леонардо и Робот Леонардо
Станок для шлифования выпуклых линз

С тем же рациональным и аналитическим подходом, который он использовал в анатомических исследованиях, Леонардо столкнулся с проблемой изучения и проектирования ошеломляющего количества машин и устройств. Он нарисовал их «анатомию» с беспрецедентным мастерством, создав первую форму современного технического рисунка, включая усовершенствованную технику «покомпонентного изображения» для представления внутренних компонентов. Эти исследования и проекты собраны в его кодексах и занимают более 5000 страниц.[23] Леонардо был мастером механических принципов. Он использовал использовать и консольный, шкивы, чудаки, шестерни, включая угол шестерни и рейка и шестерня шестерни; параллельная связь, смазка системы и подшипники. Он понимал принципы, управляющие импульс, центростремительная сила, трение и крыло и применил их к своим изобретениям. Его научные исследования остались неопубликованными, например, его рукописи, описывающие процессы, управляющие трением, предшествовавшие введению Законы трения Амонтона на 150 лет.[24]

Невозможно с уверенностью сказать, сколько или даже какие из его изобретений вошли в общее и практическое использование и тем самым повлияли на жизнь многих людей. Среди изобретений, получивших широкое распространение, можно выделить подкосный мост, автоматизированный бобина моталка, прокатный стан, машина для тестирования предел прочности проволоки и линза -шлифовальный станок на фото справа. В станке для шлифования линз ручное вращение шлифовального круга приводит в действие угловую шестерню, которая вращает вал, вращая зубчатую тарелку, в которой находится стекло или кристалл, подлежащие шлифованию. Одно действие вращает обе поверхности с фиксированной скоростью. соотношение определяется передачей.

Леонардо как изобретатель не был готов рассказать все, что знал:

Как с помощью определенной машины многие люди могут какое-то время находиться под водой. Как и почему я не описываю свой метод пребывания под водой или как долго я могу оставаться без еды; и я не публикую и не разглашаю их по причине злой природы людей, которые использовали бы их как средство разрушения на дне моря, посылая корабли на дно и топив их вместе с людьми, находящимися в них. И хотя я буду сообщать другим, в них нет опасности; потому что отверстие трубки, которым вы дышите, находится над водой, опираясь на мешки с пробками.[7]

Мосты и гидравлика

Различные гидравлические машины

Изучение Леонардо движения воды привело его к созданию механизмов, использующих ее силу. Большая часть его работы гидравлика был для Людовико иль Моро. Леонардо написал Людовико, описывая свои навыки и то, что он может построить:

... очень легкие и прочные мосты, которые можно легко пронести, чтобы преследовать врага, а иногда и убегать от него; и другие безопасны и неуязвимы для огня или нападения, их легко и удобно транспортировать и устанавливать на место.

Среди его проектов во Флоренции был проект по изменению русла Арно, чтобы затопить Пиза. К счастью, это было слишком дорого. Он также обследовал Венеция и придумал план создания подвижного дамба для защиты города от захватчиков.

В 1502 году Леонардо создал чертеж однопролетного моста длиной 240 м (720 футов) как части гражданское строительство проект для Османской империи Султан Беязид II из Стамбул. Мост должен был перекрыть вход в устье Босфор известный как Золотой рог. Беязид не стал реализовывать этот проект, поскольку считал, что такое строительство невозможно. Видение Леонардо возродилось в 2001 году, когда меньший мост по его проекту был построен в Норвегия.Каменная модель моста была оценена в 2019 г. Массачусетский технологический институт исследователи. Самонесущий 1: 500 шкала модель построена из 126 3D-печать каменные поперечные сечения, скрепленные вместе без раствора. Исследователи пришли к выводу, что мост мог выдержать собственный вес и сохранять устойчивость под нагрузкой и сдвиг ветра силы.[25]

Военные машины

Смотрите также: Architonnerre и Скорострельный арбалет
Арсенал

Письмо Леонардо к Людовико иль Моро заверил его:

Когда место осаждено, я знаю, как перекрыть воду в траншеях и построить бесконечное множество мостов, накидок и лестниц, а также других инструментов, относящихся к осаде. У меня также есть типы минометов, которые очень удобно и легко транспортировать .... когда место не может быть уменьшено методом бомбардировки из-за его высоты или местоположения, у меня есть методы для уничтожения любой крепости или другой цитадели, даже если он будет основан на камне. .... Если сражение будет на море, у меня есть много двигателей, наиболее эффективных для нападения и защиты, и кораблей, которые могут противостоять пушкам и пороху.

В записных книжках Леонардо есть множество боевых машин, в том числе транспортное средство приводиться в движение двумя мужчинами, приводящими в движение коленчатые валы. Хотя сам рисунок выглядит вполне законченным, механика, по-видимому, не была полностью проработана, потому что, если бы он был построен в том виде, в каком он был нарисован, машина никогда не будет двигаться вперед. В BBC В документальном фильме военная команда построила машину и поменяла шестерни, чтобы машина работала. Было высказано предположение, что Леонардо намеренно оставил эту ошибку в дизайне, чтобы не допустить ее применения на практике посторонними людьми.[26] Другая машина, приводимая в движение лошадьми с наездником, несет перед собой четыре косы, закрепленные на вращающемся механизме, вращаемом валом, приводимым в движение колесами телеги позади лошадей.

Предложенная Леонардо машина

В записных книжках Леонардо также можно увидеть пушки который, как он утверждал, «бросал маленькие камни, как шторм, дым которых причинял великий ужас врагу, большие потери и замешательство». Он также разработал огромный арбалет. Следуя его подробному чертежу, один был построен Британская армия, но не удалось заставить стрелять успешно. В 1481 году Леонардо сконструировал затворную пушку с водяным охлаждением и тремя стойками стволов, позволяющую перезаряжать одну стойку во время стрельбы из другой и, таким образом, поддерживать постоянную огневую мощь. Ружье "веерного типа" с горизонтальным расположением стволов позволяло производить широкий разброс выстрелов.

Леонардо первым сделал набросок колесный замок мушкет c. 1500 г. н.э. (прецедент кремневый замок мушкет, который впервые появился в Европе к 1547 году), хотя уже в 14 веке Китайский использовал кремневое «стальное колесо», чтобы взорвать фугасы.[27]

Пока Леонардо работал в Венеции, он нарисовал набросок для раннего гидрокостюм для дайвинга, который будет использоваться для уничтожения вражеских кораблей, заходящих в венецианские воды. Для документального фильма BBC был создан костюм из свиной кожи, обработанной рыбьим жиром для отталкивания воды. На голове был шлем с двумя очками спереди. Дыхательная трубка из бамбука с шарнирами из свиной кожи была прикреплена к задней части шлема и соединена с поплавком из пробки и дерева. Когда аквалангисты испытали костюм, они обнаружили, что он является работоспособным предшественником современного водолазного костюма, а пробковый поплавок при погружении действует как камера сжатого воздуха.[28]Его изобретения были очень футуристическими, а это означало, что они были очень дорогими и бесполезными.

Полет

Смотрите также: Большой змей
Полет птицы

В младенчестве Леонардо однажды над его колыбелью парил ястреб. Вспоминая этот случай, Леонардо увидел в нем пророчество:

Объект оказывает воздуху такое же сопротивление, как и воздух объекту. Вы можете видеть, что биение его крыльев по воздуху поддерживает тяжелого орла в высочайшей и редчайшей атмосфере, близкой к сфере элементарного огня. Вы снова можете увидеть, как воздух движется над морем, наполняет набухшие паруса и водит тяжело загруженные корабли. Исходя из этих примеров и приведенных причин, человек с достаточно большими крыльями, соединенными должным образом, может научиться преодолевать сопротивление воздуха и, победив его, преуспеть в его подчинении и подняться над ним.[7]

Дизайн летательного аппарата с крыльями очень похож на структуру крыльев летучей мыши.

Желание летать выражено во многих этюдах и рисунках. Его более поздние журналы содержат подробное исследование полета птиц и несколько различных конструкций крыльев, основанных по структуре на крыльях летучих мышей, которые он описал как менее тяжелые из-за непроницаемой природы мембраны. Существует легенда, что Леонардо испытал летательный аппарат на Монте-Сесери с одним из его учеников, и что ученик упал и сломал ногу.[29] Эксперты Мартин Кемп и Лиана Бортолон сходятся во мнении, что нет никаких свидетельств проведения такого теста, о котором не упоминалось бы в его журналах.

Один из созданных им проектов показывает, что летающий аппарат поднимается с помощью человека. ротор.[30] Это не сработало бы, так как сам корпус корабля вращался бы в направлении, противоположном ротору.[31]

В то время как он сконструировал ряд летательных аппаратов с механическими крыльями, которые взмахивали, он также сконструировал парашют и свет дельтаплан который мог улететь.[32]

Музыкальный инструмент

Основные статьи: Альт органиста и Клавесин-альт
Альт органиста (Кодекс Атлантикус, 1488–1489)

Альт-органиста был экспериментальный музыкальный инструмент изобретен Леонардо да Винчи. Это был первый поклон клавишный инструмент (из которых сохранились какие-либо записи) когда-либо быть изобретенными.

Первоначальная идея Леонардо, сохраненная в его записных книжках 1488–1489 годов и на рисунках в Кодекс Атлантикус, должен был использовать одно или несколько колес, непрерывно вращающихся, каждое из которых тянуло за собой петлевой смычок, похожий на веерный ремень в автомобильном двигателе, и перпендикулярно струнам инструмента.

Изобретения Леонардо стали реальностью

Модель крыла Леонардо да Винчи, в Национальный музей науки и техники, Милан

В конце 20 века интерес к изобретениям Леонардо резко возрос. Было много проектов, которые пытались превратить диаграммы на бумаге в рабочие модели. Одним из факторов является осознание того, что, хотя в 15-м и 16-м веках Леонардо имел доступ к ограниченному диапазону материалов, современные технологические достижения сделали доступным ряд прочных и легких материалов, которые могут превратить конструкции Леонардо в реальность. Это особенно верно в отношении его проектов для летающие машины.

Трудность, возникающая при создании моделей, заключается в том, что Леонардо часто не полностью продумывал механику машины, прежде чем нарисовать ее, или же он использовал своего рода графическое сокращение, просто не утруждая себя рисованием шестеренки или рычага в точке. где один необходим для того, чтобы машина работала. Такое отсутствие доработки механических деталей может вызвать значительную путаницу. Таким образом, многие модели создаются, например, некоторые из представленных на Clos Lucé, Дом Леонардо во Франции, не работают, но будут работать с небольшой механической настройкой.

Выставки

  • Галерея Леонардо да Винчи в Museo Nazionale Scienza e Tecnologia Леонардо да Винчи в Милане; постоянная выставка, самая большая коллекция проектов и изобретений Леонардо.[33]
  • Модели работ Леонардо находятся в постоянной экспозиции Clos Lucé.
  • В Музей Виктории и Альберта, Лондон, в 2006 году прошла выставка «Леонардо да Винчи: опыт, эксперимент и дизайн».
  • Музей Logitech
  • «Выставка машин да Винчи» проходила в павильоне Культурного двора на Саут-Бэнк, Брисбен, Квинсленд, Австралия, в 2009 году. Показанные экспонаты были предоставлены в аренду Музеем Леонардо да Винчи, Флоренция, Италия.

Телевизионные программы

  • Соединенные штаты. Служба общественного вещания (PBS), вышедшая в эфир в октябре 2005 года, телепрограмма под названием Машины мечты Леонардо, о создании и успешном полете планера по проекту Леонардо.
  • В Канал Дискавери начал серию под названием Делаем да Винчи в апреле 2009 года, когда команда строителей пытается сконструировать различные изобретения да Винчи на основе его проектов.[34]

Проекты Леонардо

  • Хождение по воде

  • Параболический компас

  • Гироскопический компас с водяным приводом

  • "Воздушный винт", напоминающий вертолет.

  • Пушки (стрельба)

  • Эскиз спасательного пояса

Модели по чертежам Леонардо

  • Модель моста Леонардо

  • Модель парашюта Леонардо

  • Модель по проекту Леонардо для моста Золотой Рог

  • Рибаулдекин (или органный пистолет)

  • Модель боевой машины Леонардо

  • Модель маховика

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Инночензи, Плинио (2018). Новаторы Леонардо: правдивая история научного и технологического возрождения. Чам: Издательство Springer International. ISBN  9783319904481.
  2. ^ Топографическая анатомия это анатомия, которая видна на поверхности тела.
  3. ^ Лиана Бортолон, Жизнь и времена Леонардо, Пол Хэмлин, 1967
  4. ^ Марк ван ден Брук (2019), Леонардо да Винчи Духи изобретения. В поисках следов, Гамбург: A.TE.M., ISBN  978-3-00-063700-1
  5. ^ Капра, Фритьоф. Наука Леонардо; В сознании гения эпохи Возрождения. (Нью-Йорк, Doubleday, 2007)
  6. ^ Уоллес 1972, п. 170.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q Жан Поль Рихтер редактор 1880 г., Записные книжки Леонардо да Винчи Дувр, 1970 г., ISBN  0-486-22572-0. (дата обращения 04.02.2007)
  8. ^ [нужна цитата ]
  9. ^ "Ключ да Винчи для кардиохирурга". Новости BBC. 2005-09-28. Получено 2013-07-18.
  10. ^ Мартин Кемп, Леонардо, Oxford University Press, (2004). ISBN  0-19-280644-0
  11. ^ Живая наука
  12. ^ Например. Теофраст, К истории растений.
  13. ^ Лондонская картина Мадонна в скалах осуждается геологом Энн К. Пиццоруссо, [1] Нью-Йорка, в значительной степени созданного кем-то, кроме Леонардо, потому что скалы кажутся несочетаемыми, а озеро похоже на фьорд. Пиццоруссо говорит, что «фьордов не существует в Италии, и маловероятно, что ледниковые озера в регионе Ломбардии будут окружены таким крутым рельефом». Фактически, ледниковое озеро, Гарда, имеет именно такие крутые геологические образования. Осадочный красный известняк, изображенный на снимке, также типичен для Италии.
  14. ^ Пеццутто, Донато (2012-10-24). «Пейзажи Леонардо как карты». OPUSeJ. Получено 2012-11-07.
  15. ^ Ливио, доктор Марио. "Астрономия да Винчи". Huff Post. Получено 2 марта 2020.
  16. ^ Блокноты да Винчи по астрономии.
  17. ^ "Леонардо да Винчи". Гиганты науки. Получено 2 марта 2020.
  18. ^ Брюс Т. Моран, Квинтэссенция знаний, химия, алхимия и научная революция, (2005) ISBN  0-674-01495-2
  19. ^ «Ртуть» - старое название ртути.
  20. ^ Ирма Энн Рихтер и Тереза ​​Уэллс, Леонардо да Винчи - Блокноты, Oxford University Press (2008) ISBN  978-0-19-929902-7
  21. ^ «Анимация анаморфоза Леонардо и других художников». Illusionworks.com. Получено 2013-07-18.
  22. ^ Л. Мерфи Смит, Лука Пачоли: отец бухгалтерского учета В архиве 2011-08-18 на Wayback Machine
  23. ^ Гварньери, М. (2019). «Переосмысление Леонардо». Журнал IEEE Industrial Electronics Magazine. 13 (3): 35–38. Дои:10.1109 / MIE.2019.2929366. S2CID  202729396.CS1 maint: ref = harv (связь)
  24. ^ "Леонардо да Винчи (1452–1519)". Nano-world.org. Получено 2013-07-24.
  25. ^ Чендлер, Дэвид Л. (2019-10-09). «Инженеры подвергли испытанию конструкцию моста Леонардо да Винчи». Новости MIT. Получено 2019-10-29.
  26. ^ «Боевые машины да Винчи», рассчитанные на провал"". Возраст. Мельбурн. 14 декабря 2002 г.
  27. ^ Нидхэм, Том 5, Часть 7, 199.
  28. ^ "Youtube-видео документального фильма BBC".
  29. ^ Лиана Бортолон, Леонардо, Пол Хэмлин, (1967)
  30. ^ «Вертолет» Изобретения Леонардо да Винчи ». leonardodavincisinventions.com. Получено 2016-03-21.
  31. ^ видеть Вертолет для подробного описания решений и типов функционального вертолета.
  32. ^ НАС. Служба общественного вещания (PBS), Машина мечты Леонардо, Октябрь 2005 г.
  33. ^ "Леонардо". Museoscienzaorg. Получено 16 мая, 2016.
  34. ^ О программе "Да Винчи": "Да Винчи": канал Discovery В архиве 19 апреля 2009 г. Wayback Machine

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • Луна, Фрэнсис К. (2007). Машины Леонардо да Винчи и Франца Рёло, кинематика машин от Возрождения до 20 века. Springer. ISBN  978-1-4020-5598-0.
  • Капра, Фритьоф (2007). Наука Леонардо; В сознании гения эпохи Возрождения. Нью-Йорк: Doubleday.

внешняя ссылка