С. ТРАНКОВСКИЙ.
Художник, скульптор, інженер, вчений і філософ, Леонардо залишив нащадкам десятки мальовничих шедеврів - картин і фресок, сотні начерків та ескізів, понад сім тисяч сторінок рукописів, креслень і технічних малюнків - плоди своїх творчих пошуків.
Леонардо жив і творив у період Відродження - епоху повернення до ідеалів гуманізму, заснованим на поглядах античних мислителів. Їх портретами і макетами технічних пристроїв, зроблених за ескізами Леонардо, і відкривається експозиція. Основу виставки складають експонати, привезені з Національного музею науки і технології ім. Леонардо да Вінчі (м. Мілан, Італія), - інженерні конструкції та механізми, побудовані в наш час також за ескізами Леонардо. На стінах залів поміщені судження Леонардо про науку і життя, про техніку і природі, про Всесвіт і людину. Частина цих висловлювань наведена нижче.
Після відкриття виставки в приміщенні музею пройшла міжнародна наукова конференція "Творча спадщина Леонардо да Вінчі". На ній зазначалося, що багато винаходів і технічні ідеї майстра були здійснені лише за останнє століття. Наукова спадщина Леонардо стало доступне для вивчення тільки в кінці XVIII століття, але записи розрізнені, а багато хто й загублені. Деякі замітки до цих пір не вдалося розшифрувати: Леонардо використовував нерозбірливе "дзеркальне" лист, скорочуючи слова. А дещо поки залишається нерозгаданою таємницею, що чекає своїх дослідників.
"... Живопис - наука і законна дочка природи ..."
Народився Леонардо в містечку Вінчі біля Флоренції, у сім'ї багатого нотаріуса на ім'я П'єро. Помітивши видатні здібності сина до живопису, батько віддав його в навчання до відомого італійському художнику і скульпторові Андреа дель Верроккьо (копію пам'ятника кондотьєр Бартоломео Коллеони, виконаного Верроккьо для Венеції, можна бачити в московському Музеї образотворчих мистецтв ім. А. С. Пушкіна). Під його керівництвом майстерність Леонардо швидко зростає. Незліченні ескізи і начерки, що говорять про гостру спостережливості молодого художника, фіксують міміку, жести, пози і рухи людей у різних емоційних станах, відповідних композиційному задуму. У ці роки їм були написані всесвітньо відомі полотна - "Благовіщення" (бл. 1472) і так звана "Мадонна Бенуа" (1478). Тоді ж (1475) він робить малюнок олівцем долини Арно - першу повністю пейзажну роботу епохи Відродження. А потоваришувавши з астрономом Паоло Тосканеллі, зберігачем флорентійської бібліотеки, Леонардо починає цікавитися наукою і технікою.
"Я хочу створювати дива"
У 1481 або 1482 Леонардо запрошують на службу до Мілана, до правителя міста Лодовіко Сфорца, з дорученням заснувати академію мистецтв. В якості навчального посібника для слухачів академії Леонардо пише "Трактат про перспективу" - вступ до циклу робіт про живопис, про пропорції людського тіла і його рухах, про передачу світлотіні. На той же час доводиться його творчий розквіт як художника - досить згадати хоча б фреску "Таємна вечеря" (1495), і занять живописом Леонардо не залишає до кінця свого життя. Останні його малюнки пером і олівцем, що зображують катастрофічні природні катаклізми, датуються 1514-1516 роками. У 1500 році Леонардо покидає Мілан, і залишок своїх днів проводить у безперестанних переїздах. Але саме в Мілані він починає працювати в якості військового інженера, архітектора, гідротехніка, творця безлічі механізмів, інженерних споруд і технічних пристроїв. До цього періоду життя да Вінчі належать нотатки з будівельної механіки, теорії побудови склепінь та арок. Проникливими спостереженнями й дотепними технічними знахідками Леонардо збагатив практично всі галузі сучасної йому науки. Дуже мало з винайденого їм вдалося втілити в життя. Частина видатних конструкторських здогадок набагато випередили свій час, опинившись невостребо ванними. Це детально опрацьовані ескізи і підводного човна, і м'якого водолазного скафандра з ластами, і броньованої бойової машини, металургійних печей, друкарського верстата, і парашута, безпосередньо пов'язаного з втіленням давньої мрії людства про політ.
Одна з найбільш цікавих сторінок багатогранного технічної творчості Леонардо - вивчення можливості польоту людини на апараті важче повітря. Він став першим дослідником, впритул зайнятися цим питанням. У його записах є формулювання балансу сил, що виникають при горизонтальному польоті апарату, способу управління ним шляхом зміни геометрії крила, принципу зростання його стійкості при зниженні центру тяжіння.
Конструкції літальних машин Леонардо да Вінчі створював, спираючись на дослідження механізму польоту птахів. Він вважав, що "птах - діє за математичним законам інструмент, зробити який у людської влади, з усіма рухами його, але не зі стількома ж можливостями ..." Тому й конструювати він став орнітоптер - літак з махають крилами, що приводяться в рух людиною. У рукописах Леонардо є десятки зображень різноманітних його конструкцій, що мають цілий ряд цікавих інженерних рішень. Це і поворотний хвостове оперення, кероване рухом голови пілота (саме так на ряді сучасних бойових вертольотів наводять на ціль ствольное зброю), і забираються сходи, по яких піднімається на борт льотчик (шасі на легких, повільно летять літаках не складають і зараз - невже Леонардо враховував опір повітря при польоті?), і обтічний корпус апарату у формі човна (можливо, єдиного на той час предмета з найменшим опором руху в суцільному середовищі). Розуміючи, що мускульних зусиль людини для польоту не вистачить, конструктор підвищує потужність помахів крила, застосовуючи двигун.
У XV столітті знали тільки два механічних двигуна - вітряної і водяний, до винаходу портативної парової машини і двигуна внутрішнього згоряння залишалося більше трьох століть. Тому Леонардо заклав у пристрій свого літального апарату механізм з найбільшою питомою потужністю (ставленням повної потужності механізму до його маси) - натягнутий лук, тобто пружину. Цей же двигун присутній і в багатьох інших його конструкціях - кріпаків арбалетах, катапульти, саморушної візку. На думку винахідника, об'єднані зусилля м'язів пілота і натягнутого лука піднімуть апарат в повітря, а вже в горизонтальному польоті пілот обійдеться своїми силами.
Однак орнітоптер, який Леонардо довго (до 1505 року) намагався створити, піднятися в повітря не може в принципі: навіть об'єднаної потужності пружинного двигуна і м'язів людини для цього недостатньо (що зрозуміли тільки порівняно недавно). Але і Леонардо врешті-решт усвідомив безперспективність ідеї махає польоту і почав розробляти апарат з нерухомими крилами, управляти яким передбачалося переміщенням невеликих елементів крила. Аналогічну схему мають і сучасні планери, перші польоти на яких почалися тільки наприкінці XIX століття.
Ще один проект літального апарату з вертикальним злетом - прообраз вертольота - теж залишився на папері. Однак він цікавий тим, що конструктор використав підйомну силу гвинта, який, правда, повинні були розкручувати вручну кілька людей. Сьогодні непрацездатність всіх цих конструкцій очевидна, але тоді Леонардо в думках піднімався на них у повітря, і піднімався високо: для польотів у тумані і в хмарах, без орієнтирів, він створив прилад, що вимірює крен апарату, - прообраз сучасного авіагоризонту. А для вимірювання сили вітру сконструював пристрій, який практично без змін застосовується на сучасних метеостанціях.
Вражаюче кількість пристроїв і механізмів, спроектованих Леонардо. Тут і крокомір, і одометр (пристрій для вимірювання відстані, пройденого екіпажем), і механічна пила з вертикальним полотном. Токарний верстат з педальним приводом він забезпечив - можливо, вперше - масивною маховим колесом, яке забезпечувало рівномірне обертання. До рожна для смаження м'яса в осередку він приробив передачу від крильчатки, встановленої в димарі. Чим сильніше горить вогонь, тим швидше обертається крутив, не даючи м'яса підгоряти, - прекрасний приклад пристрою із зворотним зв'язком. Друкарський верстат Леонардо доповнив пристроєм для автоматичної подачі аркушів паперу. Він сконструював калориметр для вимірювання об'єму пари, отриманого при кип'ятінні певної кількості води. Основною його частиною був поршень, що рухається в циліндрі, - теж, ймовірно, перший механічний пристрій такого роду.
"Хай не читає мене ... Той, хто не математик"
Особливу увагу приділяв Леонардо да Вінчі механіці - "рай математичних наук", як він її називав, вбачаючи в ній ключ до таємниць світобудови. Він проводив суто наукові дослідження, експериментально визначаючи коефіцієнти тертя ковзання і кочення, і прийшов до ідеї кулькового підшипника. У його ескізах представлені дуже складні і різноманітні варіанти зубчастих передач, починаючи від найпростішої, так званої цівковий, де зубами коліс служать циліндричні шпенька (вона до цих пір застосовується в недорогих пристроях, наприклад в механічних будильників), до вельми складною глобоідной черв'ячної, в якій поверхню провідного елементу (гвинта або черв'яка) має увігнуту форму і охоплює ведену шестерню під великим кутом. Леонардо накреслив ескізи пристроїв для перетворення обертального руху в поступальний і навпаки; сконструював конічну і спіральну передачі; придумав роликову ланцюг, яка і сьогодні застосовується у велосипедах, мотоциклах і безлічі інших механізмів. Конструювання складних машин та їх елементів призвело Леонардо до створення основ теорії передавальних механізмів - просторових і плоских зубчастих зачеплень, передач із гнучкими ланками і зі змінними швидкостями обертання. Воно стало фундаментом, на якому через століття зросла класична інженерна механіка.
Займаючись питаннями гідравліки, Леонардо вперше досліджував внутрішній плин рідини, спостерігаючи за поведінкою зерняток проса в ній крізь скляну стінку, і, мабуть, був першим, хто виявив і замалював турбулентні вихори, що виникають "від перешкоди, поміщеного всередині потоку" (1508-1514) . Сьогодні аналогічний спосіб - з крупинками пластику замість проса - широко застосовується для вивчення різних гідродинамічних ефектів. Майже за 200 років до Торрічеллі Леонардо намагався отримати вакуум у перекинутих колбах, вставлених у чаші з водою. За допомогою діаграм він показує, як "... потоки води двох каналів, стикаючись один з іншим, об'єднувалися і повертали під прямим кутом ...", і дає конкретні рекомендації з будівництва дамб і берегоукріплень річок. Леонардо помітив і якісно описав багато явищ гідродинаміки значно раніше Ньютона і Бернуллі.
З давніх часів найбільш гармонійним і приємним для ока вважалося співвідношення пропорцій предмета (скажімо, довжини фасаду будівлі та її висоти), рівне 1,6180 ..... Ця величина з'являється при вирішенні багатьох геометричних задач, вона була відома вже Евкліду. Але Леонардо да Вінчі дав їй назву, знайоме навіть тим, хто не знає математики, - "золотий перетин".
"Створення людей будуть причиною їх смерті ..."
Історія людства, на жаль, багато в чому зводиться до історії воєн, які воно вело.
Не залишився осторонь від створення зброї і Леонардо. Він конструює катапульти та фортечні арбалети, що діють за рахунок пружності дерев'яних або сталевих пружин (все того ж лука). Але вже винайдено порох, і в Німеччині діє перший пороховий завод (1340). Змінюється військова тактика: високі фортечні стіни, які нелегко було взяти штурмом, не можуть встояти проти артилерії. Леонардо проектує зміцнення нового типу - з міцними стінами і гарматними майданчиками на них. Одночасно він конструює знаряддя, які заряджаються не з дула, а з казенної частини, багатоствольних артилерію залпового вогню, розривні бомби, споряджені картеччю, подовжені снаряди, оснащені стабілізатором і пороховим прискорювачем. Серед його ескізів - бойова броньована машина, кругла в плані, озброєна артилерією. Для знищення ворожих кораблів він пропонує створити підводний міну, яку угвинчує в днищі судна екіпаж підводного човна або водолаз. Вперше подібна міна була застосована під час війни між Північчю і Півднем у США (1860-ті роки), а водолази-диверсанти з'явилися тільки під час Другої світової війни.
"Треба зрозуміти, що таке людина, що таке життя ..."
Леонардо да Вінчі був людиною Відродження в самому повному розумінні цього слова. Діапазон його інтересів величезний і аж ніяк не вичерпується професійними заняттями живописом і механікою. Він вивчав будову людського тіла і сам займався анатомуванням; залишив докладні малюнки м'язів, кісток і внутрішніх органів; вперше дослідив і описав клапан правого шлуночка серця. У галузі ботаніки йому належить відкриття гео-і геліотропізму рослин, а його замальовки можуть служити ілюстраціями до підручників.
Леонардо був знайомий з дією увігнутих дзеркал та лінз і, можливо, планував побудувати обсерваторію, записавши: "Зроби скла, щоб дивитися на повний Місяць". Він ясно розумів, що наша планета - не центр світобудови, її розміри в масштабах Всесвіту незначні, а зірки насправді значно більша за Землю і число їх величезне: "Подумай тепер, на що схожа наша зірка з такої великої відстані, і уяви, скільки зірок може перебувати між нами з усіх боків у всьому темному просторі ". Він знав, що око проектує на сітківку перевернуте зображення, і сконструював камеру-обскуру, щоб наочно показати це. Леонардо відкрив закон відображення світла, описавши його словами, знайомими зі школи. А гру кольору в плямах масла на воді і на крилах птахів і метеликів він пояснював заломленням світла (до відкриття явища інтерференції Ньютоном залишалася не одна сотня років).
Значний внесок зробив Леонардо в геологію. Досліджуючи морські відкладення і скам'янілості в різних шарах осадових порід гір Італії, він прийшов до висновку, що там колись було морське дно, причому море неодноразово наставало і йшло. Ці висновки суперечили вченню церкви про "другому дні творіння", коли земля раз і назавжди була відокремлена від суші. Леонардо да Вінчі навряд чи був атеїстом, але до служителів церкви ставився з великою часткою іронії та скептицизму: "Багато буде таких, хто залишить заняття, і праці, і бідність життя, і володіння, і піде жити в багатстві і урочистих будівлях, доводячи, що це і є спосіб подружитися з Богом ".
Дуже близько підійшов Леонардо до поняття інерції, відомому нині у вигляді Першого закону Ньютона (який колись називався принципом Леонардо). Він писав: "Рух прагне до збереження, або рухомі тіла продовжують рухатися до тих пір, поки в них продовжує діяти сила рушія - початкового імпульсу. Ніщо не може рухатися саме собою, рух викликаний дією чого-то другого. Цим іншим служить сила". Звідси дослідник робить висновок: побудувати "вічний двигун", пристрій, що працює саме по собі, без впливу зовнішньої сили, без припливу енергії ззовні, неможливо. "Про шукачі вічного руху, скільки порожніх проектів створили ви в подібних пошуках! Геть йдіть разом з працівником золота!" Французька Академія наук прийшла до цього висновку і припинила розглядати проекти "вічних двигунів" тільки в XIX столітті, але "шукачі вічного руху" не вгамувалися і сьогодні ...
Леонардо да Вінчі помер у Франції. Позбавлений заступництва високих осіб, у бідності та самотності, розчарований і пригнічений. Його проекти, креслення і записи виявилися нікому не потрібні. Та й сам він не прагнув їх оприлюднити. Картини розійшлися по світу, не поціновані в належній мірі: геніальна "Джоконда", наприклад, прикрашала ванну кімнату якогось із аристократа Європи. В одній з останніх записів він запитує себе: "Скажи мені, чи зроблено тобою що-небудь хоч коли-небудь? .. Зроблено чи що-небудь? Зроблено чи що? .."
Час відповіло на це питання. Зроблено було багато. Настільки багато, що сьогодні, через п'ять з половиною століть, творча спадщина Леонардо да Вінчі вивчають, його науково-технічні та художні традиції, етичні й естетичні принципи служать прикладом у справі виховання та освіти. У цьому сенсі Леонардо да Вінчі - наш сучасник, і він залишиться сучасником для прийдешніх поколінь.
Думки Леонардо да Вінчі
* Хто сперечається, посилаючись на авторитет, той застосовує скоріше не розум свій, а пам'ять. .
* Хороша вченість народилася від хорошого дарування, і так як треба більш хвалити причину, ніж наслідок, більше будеш ти хвалити хороше дарування без вченості, ніж добру вченість без обдарування. .
* І хоча природа починається з причини і закінчується досвідом, нам треба йти шляхом зворотним, тобто починати з досвіду і з ним вишукувати причину. .
* Досвід не помиляється, помиляються тільки судження наші, які чекають від нього речей, що не знаходяться в його владі ... Залиште досвід у спокої і зверніть скарги свої на власне невігластво, яке змушує вас бути поспішними ....
* Той, хто засуджує вищу точність математики, годується за рахунок плутанини і ніколи не відступиться від вивертів софістичних наук, породжують нескінченну балаканину. .
* Ніякої достовірності немає в науках там, де не можна прикласти жодної з математичних наук, і в тому, що не має зв'язку з математикою. .
* Дві слабкості, спираючись одна на іншу, народжують силу. Так половина світу, спираючись на іншу, робиться стійкою. .
* Щасливі будуть схиляють свій слух до слів мертвих: читати хороші твори і дотримуватися їх. .
* Люди будуть розмовляти один з одним з найвіддаленіших країн і один одному відповідати.