Главная › Рождение ребенка › Леонардо да Винчи - учёный, изобретатель, писатель, музыкант. Леонардо как ученый

Леонардо да Винчи - учёный, изобретатель, писатель, музыкант. Леонардо как ученый

Какой вклад внес Леонардо да Винчи в науку и искусство, Вы узнаете из этой статьи.

Леонардо да Винчи вклад в науку

Будущий итальянский ученый и художник, изобретатель и ученый, музыкант и писатель, а также представитель искусства Возрождения, появился на свет в поселке Анкиато около городка Винчи 15 апреля 1452 года. За свою жизнь он успел нарисовать много картин и рисунков, создать проекты изобретений, которые потрясли мир. Но обо всем поочередно.

Леонардо да Винчи вклад в биологию

Его интересовали вопросы патологии, а точнее прогрессирующие изменения, происходящие под действием болезни. Ученый был первым, кто описал атеросклероз после вскрытия тела старика, и тщательно его изучив.

Также да Винчи интересовала такая область биологии, как физиология. Он изучал принципы и причины проявления кашля, дыхания, зевоты, биение сердца, рвоты, чихания, системы мочевыделения и чувственных раздражений. В работе мускул Леонардо видел принципы механики, кровообращение пытался объяснить через правила гидродинамики. После тщательного изучения работы глаза, им было создано модель «Сamera Оbscura», с которой он не расставался.

Также да Винчи особый интерес проявлял к гемодинамическим проблемам физиологии сердца. Им была осуществлена попытка создания первого протеза клапана аорты. Кроме того он описал и зарисовал аппендикс, сосудистую систему внутри печени и речевой аппарат человека, точнее его аномалии.

Леонардо да Винчи вклад в медицину

Особенно заслуживает внимания вклад Леонардо да Винчи в анатомию. Глубокие познания в этой области позволили ему максимально изучить организм человека и правдоподобно его изучить. Его анатомические рукописи и рисунки были обнаружены в 1778 году и стали доступны обществу.

Художником в совершенстве было изображено скелет, связав в рисунке мускулы и нервы, прикрепленные к костям. Леонардо был первым человеком, который точно и правильно нарисовал пропорции и формы частей человеческого скелета. Ученый впервые предположил, что крестец хребта состоит из 5 позвонков, а не 3, как думали раньше. Также он описал кифозы и лордозы позвоночного столба, суставные поверхности костей.

Леонардо да Винчи вклад в культуру

Среди ранних работ художника были картины «Крещение», Мадонна с цветком». Это глубокие произведения с тщательной детализацией и обобщенными формами. Но сильное увлечение наукой его некогда отвлекало от рисования. И такие работы как «Поклонение волхвов» и «Святой Иероним» остались недописанными.

Леонардо да Винчи вклад в искусство особенно был плодотворным в миланский период творчества 1482 – 1499 годов. Он создал скульптурный монумент конной статуи Франческо Сфорца и большое количество архитектурный проектов. К сожалению, до нас они не дошли: либо были уничтожены врагами, либо временем. Среди живописи, то наиболее популярными картинами миланского периода являются «Тайная вечеря» и «Мадонна в гроте». Еще одной вершиной творчества да Винчи была знаменитая на весь «Джоконда» или «Мона Лиза».

Таким образом, Леонардо да Винчи вклад в историю науки и культуры настолько огромен, что его исследования намного опередили свое время. Он был новатором и экспериментатором, гением и фанатиком своего дела. Его зарисовки, рисунки, а также наброски были настолько точны и подтверждаются современными учеными при помощи чудо техники ХХІ века.

Надеемся,что из этой статьи Вы узнали, какой вклад в науку и искусство внес Леонардо да Винчи.

Это может показаться просто невероятным, но многие из современных изобретений, которыми активно пользуются люди сегодня, увидели свет благодаря Леонардо да Винчи. Именно он ещё в 15-ом веке положил начало робототехнике и палентологии, придумал вертолёт, контактные линзы и многое другое. В нашем обзоре 15 вещей, появлению которых человечество обязано великому Леонардо.

1. Палеонтология - наука, созданная да Винчи

Леонардо, возможно, был первым человеком, который сделал запись об открытии редкого ископаемого, которым стал под "палеодиктион", выглядящий, как шестиугольные окаменелые соты. Даже сегодня ученые до сих пор пытаются выяснить, что это такое. Леонардо еще в 15 веке описал некоторые из первых современных представлений о палеонтологии.

2. Робототехника

В конце 15-го века Леонардо спроектировал то, что считается первым человекоподобным роботом. Автомат имел сложную серию шкивов и пружинных механизмов, что позволяло ему поднимать свои руки и двигать ими. Он также разработал несколько механических львов, которые могли самостоятельно ходить, используя механизмы, подобные часовым, на многие десятилетия опередившими свое время.

3. Парашют

Леонардо набросал идею первого парашюта на полях одной из своих записных книжек еще в 1480-х годах. Он писал: "Если человеку дать прорезиненную льняную ткань 11 метров в длину и ширину, то он может спрыгнуть с любой высоты вообще без травм". В 2000 году британец выпрыгнул с воздушного шара с парашютом, сделанным по записям Леонардо, и успешно приземлился.

4. Вертолет

Еще задолго до того, как изобрели летательные аппараты, Леонардо придумал идею вертолета. В 2013 году команда канадских инженеров создала вертолет на педалях, основанный на идее Леонардо.

5. Телескоп

Хотя Леонардо, вероятно, на самом деле никогда не создавал телескопов, он определенно осознал потенциал линз и зеркал в том, чтобы рассматривать небесные тела с земли. В одной из его записных книжек есть инструкции по созданию того, что звучит очень похоже на зеркальный телескоп: "Для того, чтобы наблюдать природу планет, нужно сделать на крыше вогнутое зеркало. Изображение, отражаемое основанием зеркала, покажет поверхность планеты в сильном увеличении".

В 1509 году Леонардо набросал модель того, как можно изменить оптическую силу глаза. Если подержать лицо в миске воды, то некоторое время можно видеть более четко. Он предположил, что линзы с налитой в них водой могут улучшить зрение. Первые же линзы создали только в 19 веке.

7. Акваланг и дайвинг

Жак Кусто считается отцом подводного плавания, но Леонардо думал о гидрокостюмах уже в начале 16-го века. Он предложил плавающий пробковый буй, который будет удерживать над водой тростниковую трубку, по которой будет поступать воздух к водолазу. Он также придумал кожаный мешок, в котором мог бы удерживаться воздух для водолаза.

8. Фрейдистская психология

В 1916 году Зигмунд Фрейд опубликовал целую книгу, пытаясь анализировать Леонардо на основании его биографии. Фрейд провел психоанализ Леонардо, придумав обширные объяснения его неустанного любопытства, художественного мастерства и общего поведения.

9. Художественная перспектива

Живописец эпохи Возрождения был одержим оптикой и перспективой. Он развил художественную технику, при которой более далекие вещи выглядят более размытыми, и популяризировал ее в живописи эпохи Возрождения. Леонардо разработал многие художественные приемы, такие как светотень, контраст между светом и тенью и сфумато - смешивание масляных красок, чтобы размыть границы между цветами в картине.

10. Анатомия

Помимо всех открытий, касающихся человеческих органов, Леонардо да Винчи был первым человеком, который точно описал форму позвоночника. Он изобразил S-образный позвоночник и крестец из сросшихся позвонков.

11. Стоматология

Леонардо был первым человеком, который изобразил правильную структуру зубов в полости рта, подробно описав их количество и корневую структуру.

12. Кардиохирургия

Леонардо был одержим исследованием сердца. За свою жизнь он препарировал десятки человеческих сердец, чтобы выяснить, как они работают. За столетие до открытия того, что сердце перекачивает кровь по всему телу, Леонардо понял его жизненно важное значение для системы циркуляции крови. Он был первым человеком, который описал болезни коронарной артерии, и первым, кто описал сердце, как мышцу.

13. Акушерство

Многие из рисунков женской анатомии, сделанные Леонардо, ошибочно предполагают сходство между репродуктивными органами человека и коровы. Но он был первым, кто изобразил положение плода в матке женщины, что заложило основу для лучшего понимания беременности и родов.

14. Оптическая иллюзия

В записных книжках Леонардо да Винчи есть самые ранние из известных примеров анаморфозы - визуального трюка, когда изображение выглядит искаженным с обычной точки зрения, но представляется нормальным в другой (например, в зеркале).

15. Поп-культура

"Витрувианский человек" Леонардо является одним из самых узнаваемых рисунков в мире. Этот эскиз был использован буквально повсюду - в кино, ТВ-шоу, на футболках и т. д.

Прекрасно дополнят этот список и .

Как ни странно, лишь одно изобретение да Винчи получило признание при его жизни — колесцовый замок для пистолета, который заводился ключом. Сначала этот механизм был мало распространён, но уже к середине XVI века приобрёл популярность у дворян, особенно в кавалерии, что даже отразилось на конструкции латы: максимилиановские доспехи ради стрельбы из пистолетов стали делать с перчатками вместо рукавиц. Колесцовый замок для пистолета, изобретённый Леонардо да Винчи, был настолько совершенен, что продолжал встречаться и в XIX веке.

Но, как это часто бывает, признание к гениям приходит спустя века: многие его изобретения были дополнены и модернизированы, а сейчас используются в повседневной жизни.

Например, Леонардо да Винчи создал устройство, способное сжимать воздух и прогонять его по трубам. У этого изобретения очень широкий спектр применения: от разжигания печей до … вентиляции комнат.

Леонардо — не первый ученый, которого заинтересовала возможность человека долгое время оставаться под водой. Например, Леон Баттиста Альберти планировал поднять некоторые римские суда со дна озера Неми. Леонардо же пошел дальше просто планов: он создал проект водолазного костюма, который изготавливался из водонепроницаемой кожи.

Он должен был иметь большой нагрудный карман, который заполнялся воздухом для увеличения объема, что облегчало подъем водолаза на поверхность. Водолаз у Леонардо был снабжен гибкой дыхательной трубкой, которая соединяла его шлем с защитным плавучим куполом на поверхности воды (сделанным, предпочтительно, из тростника с кожаными соединениями).

Общеизвестно, что Леонардо да Винчи также разработал чертеж «предка» современного вертолета. Радиус винта должен был составлять 4,8 м. По плану ученого он имел металлическую окантовку и полотняное покрытие. Винт приводился в движение людьми, которые шли вокруг оси и толкали рычаги. «Я думаю, что если этот винтовой механизм добротно сделан, т. е. сделан из накрахмаленного полотна (во избежание разрывов) и быстро раскручен, то он найдет себе поддержку в воздухе и взлетит высоко вверх», — писал да Винчи в своих работах.

Одна из самых необходимых вещей для обучения человека плаванию — спасательный круг. Это изобретение Леонардо осталось практически без изменений.

Для ускорения плавания ученый разработал схему перепончатых перчаток, которые со временем превратились в общеизвестные ласты.

Трудно поверить, но для облегчения труда рабочих Леонардо придумал… экскаваторы, которые скорее были предназначены для подъема и транспортировки вырытого материала, чем для рытья как такового. Как предполагают ученые, экскаваторы могли быть нужны для проекта отведения реки Арно. Предполагалось вырыть ров шириной 18м и длиной 6м.

Рисунки изобретателя дают представление о размерах машины и канала, который предстояло выкопать. Подъемный кран со штангами разной длины был интересен тем, что мог использоваться с несколькими противовесами на двух или более уровнях экскавации. Стрелы крана развертывались на 180° и перекрывали всю ширину канала. Экскаватор устанавливался на рельсы и, по мере продвижения работ, передвигался вперед при помощи винтового механизма на центральном рельсе.

Один из самых знаменитых рисунков Леонардо представляет древние разработки автомобиля. Самодвижущаяся телега должна была двигаться с помощью сложного арбалетного механизма, который передавал бы энергию приводам, соединенным с рулем. Задние колеса имели дифференцированные приводы и могли двигаться независимо. Четвертое колесо соединено с рулем, при помощи которого можно управлять телегой.

Первоначально это транспортное средство предназначалось для увеселения королевского двора и относилось к тому ряду самодвижущихся машин, которые были созданы другими инженерами средневековья и Возрождения.

Некоторые изобретения ученого человечество отваживается испытать только сейчас: например, в норвежском городке Ас в 2001 году был открыт 100-метровый пешеходный мост, созданный по проекту Леонардо да Винчи. Это был первый случай за 500 лет, когда архитектурный проект Мастера, намного опередившего свое время, получил реальное воплощение..

Леонардо да Винчи спроектировал это сооружение для турецкого султана: мост должен был быть перекинут через залив Золотой Рог в Стамбуле. Если бы проект был реализован, этот мост был бы самым длинным мостом своего времени — его длина составляла 346 метров. Однако Леонардо не удалось реализовать свой проект — султан Баязет II отказался от предложений флорентийского художника.

Правда, новый мост уступает своему средневековому прототипу в длине — 100 м вместо 346 — однако он в точности повторяет все конструкторские и эстетические достоинства проекта Леонардо. Этот мост служит в качестве пешеходного перехода, перекинутого на высоте 8 м над автострадой Е-18, в 35 км к югу от Осло. При его строительстве пришлось поступиться только одной задумкой Леонардо да Винчи — в качестве строительного материала было использовано дерево, тогда как 500 лет назад мост планировалось построить из камня.

В 2002 году в Великобритании также было воссоздано одно из изобретений великого Леонардо да Винчи: в небе над графством Суррей был успешно испытан прообраз современного дельтаплана, собранный точно его по чертежам.

Испытательные полеты с холмов Суррея осуществила дважды чемпион мира по дельтапланеризму Джуди Лиден. Ей удалось поднять «протодельтаплан» да Винчи на максимальную высоту в 10 м и продержаться в воздухе 17 секунд. Этого было достаточно, чтобы доказать, что аппарат на самом деле работает.

Полеты были проведены в рамках экспериментального телевизионного проекта. Аппарат воссоздал по знакомым всему миру рисункам 42-летний механик из Бедфордшира Стив Робертс.

Средневековый дельтаплан напоминает сверху скелет птицы. Он сделан из итальянского тополя, тростника, сухожилий животных и льна, обработанного глазурью, полученной на основе выделений жуков.

Сама по себе летательная машина оказалась далека от совершенства. «Управлять ею было почти невозможно. Я летела туда, куда дул ветер, и не могла ничего с этим поделать. Наверное, так же чувствовал себя испытатель первого в истории автомобиля», — рассказала Джуди.

Как считал Леонардо да Винчи, «если у человека есть тент из плотной ткани, каждая из сторон которого составляет 12 длин руки, и высота — 12, то он может прыгнуть, не разбившись, с любой значительной высоты». Испытать этот аппарат ему самому не удалось, тем не менее, в декабре 2000 года британский парашютист Адриан Николас в Южной Африке спустился с высоты 3 тыс. метров с воздушного шара на парашюте, сделанном по эскизу Леонардо да Винчи. Спуск прошел успешно.

Отчего зависит рождение гения неизвестно никому. Ученые веками бьются над загадкой гениальности, отыскивая причины и условия, в которых могли бы рождаться талантливые дети, но пока безрезультатно.

Человек, который известен всему миру, давно умер, однако имя его остается на слуху и в его гениальности сомневаться не приходится: величайший изобретатель, инженер и ученый, опередивший собственное время Леонардо да Винчи оставил своим потомкам загадки и идеи, над которыми будет ломать головы еще не одно поколение.

Уникальность да Винчи состоит еще и в его удивительной разносторонности – ему было интересно и подвластно все – от живописи до механики, он интересовался строением человеческого организма не меньше, чем искусственными конструкциями. Злопыхатели могут сколько угодно говорить о том, что рисунки и наброски Леонардо не закончены, что построить по ним задуманные машины и механизмы очень сложно. Однако факт остается фактом: ни один человек за всю историю существования человечества не дал столько изобретений, опережающих свое время, ни одно имя не обрело такой же мистический и загадочный ореол, как имя Леонардо да Винчи.

Живопись и медицина, история и биология, механика и стихи – все это сочеталось в одном человеке. Леонардо да Винчи писал обеими руками и в обоих направлениях, танцевал, фехтовал, был скульптором. Уникальный талант раскрывается в разных сферах!

Военно-технические идеи и изобретения да Винчи

Ему были очень близки военно-технические идеи. Первые танки родились в воображении ученого, и он настоятельно пропагандировал идею создания колесницы, прикрытой сверху листами брони. Полукруглая форма позволила бы противостоять натиску врага, а пушка, которой должен быть оборудован «танк», могла корректировать угол стрельбы с помощью укрепленного подъемного блока.

Изначально, колесницу в движение должны были приводить лошади. Однако, будучи животными пугливыми, они могли испортить все дело. Поэтому, усовершенствовав свою идею, Леонардо заменил лошадей людьми. Экипаж «машины боевой» состоял бы из восьми человек, тянувших эту махину. Что и говорить, боеспособность таких колесниц была бы очень низкая, танкам пришлось дожидаться своей очереди на воплощение еще несколько столетий.

Исследования подводного мира

Да Винчи очень любил воду, и не удивительно, что для исследования подводного мира ему понадобился аппарат, позволяющий дышать под водой. Пытливый ум справился и с этой задачей, и первый акваланг был изобретен именно знаменитым итальянцем. Для изготовления костюма «дайвера» была использована кожа, стеклянные линзы позволяли смотреть вокруг, а для чересчур сильного восторга от красот подводного мира был предусмотрен мешочек для оправления естественной нужды. Воздух подавался по специально для этих целей закрепленным тростниковым трубкам. В месте их сочленения с кожей, Леонардо предусмотрел пружины, не позволяющие коже спадаться под давлением воды. С Собой аквалангист брал мешочки с песком – балласт, резервуар с воздухом (на случай экстренного всплытия), нож и веревку, а так же рожок для подачи сигнала о всплытии наверх.

Изобретения Леонардо да Винчи в области воздухоплавания

Всю жизнь Леонардо мечтал о небе. Он считал страшной несправедливостью невозможность полета в облаках и всячески работал над ее устранением. Среди рисунков и набросков, дошедших до наших дней, есть модель устройства для полета, которую принято считать прототипом вертолета. Отсутствие современных материалов, используемых в самолетостроении, в военной промышленности, значительно усложняло работу ученого, но он искал варианты среди того, что было ему доступно.

Например, в случае с «вертолетом», винт аппарата должен был быть изготовлен из накрахмаленного льна. А приводить его в движение для запуска предполагалось вручную. Идея осталась не воплощенной. Леонардо утратил к ней интерес, переключившись на естественное крыло, созданное природой.

Долгими и безуспешными, но, безусловно, интересными с точки зрения современных исследователей, были попытки создать аппарат, летающий, как птица и обладающий возможностью поднять в воздух человека. Отбросив эту идею, Леонардо да Винчи увлекся планирующим полетом. Конструкция крепилась к спине человека, позволяя управлять ею и изменять направление полета. Та часть, которая непосредственно крепилась к телу, была самой широкой и неподвижной, а вот кончики можно было сгибать с помощью тонких тросиков, меняя, таким образом, вектор полета.
Как ни удивительно это звучит, но и парашют был изобретен тоже да Винчи. Он описывал его, как тканевый купол, с высотой примерно 7,2 м. Ученый утверждал, что с таким приспособлением можно прыгать с любой высоты, не опасаясь за свое здоровье. Техническое воплощение этой бесценной идеи свершилось лишь в начале двадцатого века – ранцевый спасательный парашют, который крепился на спине и открывался в воздухе, был создан русским изобретателем Глебом Котельниковым.

Леонардо да Винчи разрабатывал и самодвижущиеся машины

Но не только в небе и под водой искал вдохновение для своих открытий и идей великий итальянец. Дела земные его, к счастью, интересовали не меньше. Ведь именно Леонардо изобрел первый …автомобиль! Пружинный механизм приводил в движение повозку о трех колесах, а дополнительное четвертое колесо располагалось впереди на деревянном рычаге и служило для поворотов машины. Задние колеса приводились в движение с помощью системы шестеренок. В жизнь подобное чудо техники, для движения которого прикладывали силу два человека, было воплощено лишь спустя сто с лишним лет, а настоящие автомобили появились еще позже.

Напоследок, стоит упомянуть о большом количестве «повседневных» изобретений, которые с успехом используются по сей день (несколько доработанные и модернизированные, но ведь этот факт не умаляет заслуги Леонардо да Винчи). Им был изобретен прибор, позволяющий сверлить дерево и землю, колесцовый пистолетный замок, признанный еще при жизни изобретателя, телескоп с двумя линзами, велосипед, катапульту, прожектор – этот список можно продолжать очень долго.

После себя Леонардо оставил около тринадцати тысяч страниц рукописей, и не все из них на сегодняшний день полностью расшифрованы. А найденный в 2005 году тайный архив Леонардо позволяет надеяться, что есть еще тайны и загадки, которые оставил после себя пытливый, гениальный изобретатель.

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Тверской государственный технический университет"

(ГОУ ВПО "ТГТУ")

по дисциплине "История науки"

на тему: "Леонардо да Винчи - великий учёный и инженер"

Выполнила: студентка I курса

ФАС АУ АТП 1001

Иванова Татьяна Любомировна

Тверь, 2010 год

I. Введение

II. Основная часть

1. Художник и ученый

2. Леонардо да Винчи - гениальный изобретатель

. "Лучше быть лишенным движения, чем устать приносить пользу"

3.1 Летательные аппараты

3.2 Гидравлика

3 Автомобиль

4 Леонардо да Винчи как пионер нанотехнологий

5 Другие изобретения Леонардо

Заключение

Список литературы

Приложение

I. ВВЕДЕНИЕ

Возрождение (франц. Renaissance, итал. Rinascimento) - это эпоха больших экономических и социальных преобразований в жизни многих государств Европы, эпоха радикальных изменений в идеологии и культуре, эпоха гуманизма и просвещения.

В этот исторический период в различных областях жизнедеятельности человеческого общества возникают благоприятные условия для небывалого взлета культуры. Развитие науки и техники, великие географические открытия, перемещение торговых путей и появление новых торговых и промышленных центров, включение в сферу производства новых источников сырья и новых рынков существенно расширяло и изменяло представление человека об окружающем мире. Высокого расцвета достигают наука, литература, искусство.

Эпоха Возрождения дала человечеству целый ряд выдающихся ученых, мыслителей, изобретателей, путешественников, художников, поэтов, деятельность которых внесла колоссальный вклад в развитие общечеловеческой культуры.

В истории человечества нелегко найти другую столь же гениальную личность, как основателя искусства Высокого Возрождения Леонардо да Винчи. Феноменальная исследовательская мощь Леонардо да Винчи проникала во все области науки и искусства. Даже спустя столетия исследователи его творчества изумляются гениальности прозрений величайшего мыслителя. Леонардо да Винчи был художником, скульптором, архитектором, философом, историком, математиком, физиком, механиком, астрономом, анатомом.

II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Художник и ученый

Леонардо да Винчи (1452-1519) - одна из загадок в истории человечества. Его разносторонний гений непревзойденного художника, великого ученого и неутомимого исследователя во все века повергал человеческий разум в смятение.

"Леонардо да Винчи - титан, существо почти сверхъестественное, обладатель настолько разностороннего таланта и такого широкого круга познаний, что его просто не с кем сравнить в истории искусств".

Для самого Леонардо да Винчи наука и искусство были слиты воедино. Отдавая в "споре искусств" пальму первенства живописи, он считал ее универсальным языком, наукой, которая подобно математике в формулах отображает в пропорциях и перспективе все многообразие и разумное начало природы. Оставленные Леонардо да Винчи около 7000 листов научных записок и поясняющих рисунков являются недосягаемым образцом синтеза и искусства.

Задолго до Бэкона он высказал великую истину, что основа науки - это прежде всего опыт и наблюдение. Специалист по математике и механике, он первый изложил теорию сил, действующих на рычаг в косвенном направлении. Занятия астрономией и великие открытия Колумба привели Леонардо к мысли о вращении земного шара. Специально занимаясь анатомией ради живописи, он разобрался в предназначении и функциях радужной оболочки глаза. Леонардо да Винчи изобрел камеру-обскуру, проводил гидравлические опыты, вывел законы падения тел и движения по наклонной плоскости, имел ясное представление о дыхании и горении и выдвинул геологическую гипотезу о движении материков. Уже одних этих заслуг было бы достаточно для того, чтобы считать Леонардо да Винчи выдающимся человеком. Но если учесть, что ко всему, кроме скульптуры и живописи, он относился несерьезно, а в этих искусствах проявил себя как настоящий гений, то станет понятно, почему он произвел такое ошеломляющее впечатление на последующие поколения. Его имя вписано на страницы истории искусств рядом с Микеланджело и Рафаэлем, но беспристрастный историк отведет ему не менее значимое место в истории механики и фортификации.

При всех обширных научных и художественных занятиях, у Леонардо да Винчи хватало времени и на изобретение различных "несерьезных" приспособлений, которыми он развлекал итальянскую аристократию: летающих птичек, надувающихся пузырей и кишок, фейерверков. А еще он руководил проведением каналов из реки Арно; строительством церквей и крепостей; артиллерийскими орудиями при осаде Милана французским королем; всерьез занимаясь искусством фортификации, он успел тем не менее параллельно сконструировать необыкновенно гармоничную серебряную 24-струнную лиру.

"Леонардо да Винчи - это единственный художник, о котором можно сказать, что все, к чему прикасалась его рука, становилось вечной красотой. Структура черепа, фактура ткани, напряженный мускул... - все это выполнено с удивительным чутьем на линии, цвет и освещенность превращены в истинные ценности" (Бернард Беренсон, 1896).

В его работах вопросы искусства и науки практически неразделимы. В "Трактате о живописи", например, он добросовестно начинал излагать советы молодым художникам, как правильно воссоздавать на холсте материальный мир, потом незаметно переходил к рассуждениям о перспективе, пропорциях, геометрии и оптике, затем об анатомии и механике (причем к механике как одушевленных, так и неодушевленных объектов) и, в конце концов, к мыслям о механике Вселенной в целом. Очевидным представляется стремление ученого создать своеобразный справочник - сокращенное изложение всех технических знаний, и даже распределить их по их важности, как он себе это представлял. Его научный метод сводился к следующему: 1) внимательное наблюдение; 2) многочисленные проверки результатов наблюдения с разных точек зрения; 3) зарисовка предмета и явления, возможно более искусная, так чтобы они могли быть увидены всеми и поняты с помощью коротких сопроводительных пояснений.

Для Леонардо да Винчи искусство всегда было наукой. Заниматься искусством значило для него производить научные выкладки, наблюдения и опыты. Связь живописи с оптикой и физикой, с анатомией и математикой заставляла Леонардо становится ученым.

2. Леонардо да Винчи - гениальный изобретатель

Леонардо да Винчи обогатил мировоззрение Возрождения идеей ценности науки: математики и естествознания. Рядом с эстетическими интересами - и выше их - он поставил научные.

В центре его научных конструкций - математика. "Никакое человеческое исследование не может претендовать на название истинной науки, если оно не пользуется математическими доказательствами". "Нет никакой достоверности там, где не находит приложения одна из математических наук, или там, где применяются науки, не связанные с математическими". Не случайно наполнял он свои тетради математическими формулами и вычислениями. Не случайно пел гимны математике и механике. Никто не почуял острее, чем Леонардо, ту роль, которую в Италии пришлось сыграть математике в десятилетия, протекшие между его смертью и окончательным торжеством математических методов в работах Галилея.

Материалы у него были собраны и в значительной мере научно обработаны по самым разнообразным дисциплинам: по механике, по астрономии, по космографии, по геологии, по палеонтологии, по океанографии, по гидравлике, по гидростатике, по гидродинамике, по различным отраслям физики (оптика, акустика, териология, магнетизм), по ботанике, по зоологии, по анатомии, по перспективе, по живописи, по грамматике, по языкам.

В его записях есть такие удивительные положения, которые во всех своих выводах раскрыты только зрелой наукой второй половины XIX века и позднее. Леонардо знал, что "движение есть причина всякого проявления жизни" (il moto e causa d"ogni vita), ученый открыл теорию скорости и закон инерции - основные положения механики. Он изучил падение тел по вертикальной и наклонной линии. Он анализировал законы тяжести. Он установил свойства рычага как простой машины, самой универсальной.

Если не раньше Коперника, то одновременно с ним и независимо от него он понял основные законы устройства вселенной. Он знал, что пространство беспредельно, что миры бесчисленны, что Земля - такое же светило, как и другие, и движется подобно им, что она "не находится ни в центре круга Солнца, ни в центре вселенной". Он установил, что "Солнце не движется"; это положение записано у него, как особенно важное, крупными буквами. Он имел правильное представление об истории Земли и о ее геологическом строении.

Леонардо да Винчи обладал весьма солидной научной подготовкой. Он был, без сомнения, отличный математик, и, что весьма любопытно, он первый в Италии, а может быть и в Европе, ввел в употребление знаки + (плюс) и - (минус). Он искал квадратуру круга и убедился в невозможности решения этой задачи, то есть, выражаясь точнее, в несоизмеримости окружности круга с его диаметром. Леонардо изобрел особый инструмент для черчения овалов и впервые определил центр, тяжести пирамиды. Изучение геометрии позволило ему впервые создать научную теорию перспективы, и он был одним из первых художников, писавших пейзажи, сколько-нибудь соответствующие действительности.

Более других областей науки занимали Леонардо да Винчи различные отрасли механики. Ученый также известен как гениальный усовершенствователь и изобретатель, одинаково сильный и в теории, и в практике. Теоретические выводы Леонардо да Винчи в области механики поражают своей ясностью и обеспечивают ему почетное место в истории этой науки, в которой он является звеном, соединяющим Архимеда с Галилеем и Паскалем.

С замечательной ясностью излагает ученый-художник в общих, крупных чертах, теорию рычага, поясняя ее рисунками; не остановившись на этом, он дает чертежи, относящиеся к движению тел по наклонной плоскости, хотя, к сожалению, не поясняет их текстом. Из чертежей, однако, ясно, что Леонардо да Винчи на 80 лет опередил голландца Стевина и что он уже знал, в каком отношении находятся веса двух грузов, расположенных на двух смежных гранях треугольной призмы и соединенных между собою посредством нити, перекинутой через блок. Леонардо исследовал также задолго до Галилея продолжительность времени, необходимого для падения тела, спускающегося по наклонной плоскости и по различным кривым поверхностям или разрезам этих поверхностей, то есть линиям.

Еще более любопытны общие начала, или аксиомы, механики, которые пытается установить Леонардо. Многое здесь неясно и прямо неверно, но встречаются мысли, положительно изумляющие у писателя конца XV века. "Ни одно чувственно воспринимаемое тело,- говорит Леонардо,- не может двигаться само собою. Его приводит в движение некоторая внешняя причина, сила. Сила есть невидимая и бестелесная причина в том смысле, что не может изменяться ни по форме, ни по напряжению. Если тело движимо силой в данное время и проходит данное пространство, то та же сила может подвинуть его во вдвое меньшее время на вдвое меньшее пространство. Всякое тело оказывает сопротивление в направлении своего движения. (Здесь почти угадан Ньютонов закон действия, равного противодействию). Свободно падающее тело в каждый момент своего движения получает известное приращение скорости. Удар тел есть сила, действующая в течение весьма недолгого времени".

Еще более отчетливы и замечательны воззрения Леонардо да Винчи на волнообразное движение. Чтобы пояснить движение частиц воды, Леонардо да Винчи начинает с классического опыта новейших физиков, то есть бросает камень, производя круги на поверхности воды. Он дает чертеж таких концентрических кругов, затем бросает два камня, получает две системы кругов и задается вопросом, что произойдет, когда обе системы встретятся? "Отразятся ли волны под равными углами? - спрашивает Леонардо и прибавляет.- Это великолепнейший (bellissimo) вопрос". Затем он говорит: "Таким же образом можно объяснить движение звуковых волн. Волны воздуха удаляются кругообразно от места своего происхождения, один круг встречает другой и проходит далее, но центр постоянно остается на прежнем месте".

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

3. "Лучше быть лишенным движения, чем устать приносить пользу"

Леонардо да Винчи - гений, чьи изобретения, безраздельно принадлежат как прошлому, настоящему, так и будущему человечества. Он жил, опережая время, и если хотя бы малая часть того, что он изобрел, была воплощена в жизнь, то история Европы, а возможно и мира, была бы другой: уже в 15 веке мы разъезжали бы на автомобилях и пересекали бы моря на подводных лодках.

Историки техники насчитывают сотни изобретений Леонардо, рассеянных по его тетрадям в виде чертежей, иногда с короткими выразительными ремарками, но часто без единого слова пояснения, как если бы стремительный полет фантазии изобретателя не позволял ему останавливаться на словесных разъяснениях.

Остановимся на некоторых наиболее известных изобретения Леонардо.

3.1 Летательные аппараты

"Большая птица начинает своей первый полет со спины исполинского лебедя, наполняя вселенную изумлением, наполняя молвой о себе все писания, вечной славой гнездо, где она родилась".

Наиболее дерзновенной мечтой Леонардо-изобретателя, без сомнения, был полет человека.

Одной из самых первых (и самых известных) зарисовок на эту тему является схема устройства, которое в наше время принято считать прототипом вертолета. Леонардо предлагал сделать из тонкого льна, пропитанного крахмалом, воздушный винт диаметром 5 метров. Он должен был приводиться в движение четырьмя людьми, вращающими рычаги по кругу. Современные специалисты утверждают, что мускульной силы четырех человек не хватило бы для поднятия данного устройства в воздух (тем более что даже в случае подъема эта конструкция стала бы вращаться вокруг своей оси), однако если бы в качестве "двигателя" использовалась, например, мощная пружина, такой "вертолет" был бы способен на полет - пускай и кратковременный.

Вскоре Леонардо охладел к винтовым летательным аппаратам и переключил внимание на механизм полета, который успешно работал уже миллионы лет, - крыло птицы. Леонардо да Винчи был убежден, что "человек, преодолевающий сопротивление воздуха с помощью больших искусственных крыльев, может подняться в воздух. Лишь бы члены ее были большей стойкости, способные противостоять стремительности и импульсу спуска связками из прочной дубленой кожи и сухожилиями из сырцового шелка. И пусть никто не возится с железным материалом, потому что последний быстро ломается на изгибах или изнашивается".

Леонардо думал о полете с помощью ветра, т. е. о парящем полете, справедливо заметив, что в этом случае требуется меньше усилий для удержания и продвижения в воздухе. Он разработал конструкцию планера, прикреплявшегося к спине человека так, чтобы последний мог балансировать в полете. Пророческим оказался чертеж устройства, которое сам Леонардо описывал так: "Если у вас есть достаточно льняной ткани, сшитой в пирамиду с основанием в 12 ярдов (примерно 7 м 20 см), то вы сможете прыгать с любой высоты без всякого вреда для своего тела".

Мастер сделал эту запись в промежутке между 1483 и 1486 годом. Несколько веков спустя такое устройство получило название "парашют" (от греческого para - "против" и французского "chute" - падение). Эту идею Леонардо довел до логического конца лишь русский изобретатель Котельников, создавший в 1911 году первый ранцевый спасательный парашют, крепившийся к спине пилота.

3.2 Гидравлика

Леонардо да Винчи начал интересоваться гидравликой, работая в мастерской Вероккио во Флоренции, занимаясь фонтанами. Будучи главным инженером герцога, Леонардо да Винчи разрабатывал вопросы гидравлики для использования в сельском хозяйстве и обеспечения энергией машин и мельниц. "Вода, движущаяся в реке, или призываемая, или гонима, или движется сама. Если гонима - кто тот, кто гонит ее? Если призываема или требуема - кто требующий".

Леонардо часто использовал деревянные или стеклянные модели каналов, в которых он окрашивал создаваемые потоки воды, отмечал их маленькими буйками, чтобы удобнее было следить за течением. Результаты этих экспериментов нашли свое практическое применение в решении проблем канализации. Среди его рисунков - порты, затворы и шлюзы с раздвижными дверями. Леонардо да Винчи даже планировал прорыть судоходный канал, отводящий р. Арно, чтобы связать Флоренцию с морем через Прато, Пистойю и Серраваль. Другой гидравлический проект был задуман для Ломбардии и Венеции. Он предполагал затопление долины Исонцо в случае турецкого вторжения. Существовал и план осушения Понтинских топей (о чем советовался с Леонардо да Винчи папа Медичи Лео Х).

Леонардо да Винчи создавал спасательные круги и противогазы как для военных, так и для практических нужд. Имитируя очертания рыбы, он совершенствовал форму корпуса корабля для увеличения его быстроходности, для этой же цели он использовал на нем устройство, управляющее веслами. Для военных нужд Леонардо да Винчи изобрел двойную обшивку корабля, способную противостоять обстрелу, а также потайное приспособление для установки корабля на якорь. Эту задачу решали при помощи водолазов, которые опускались под воду в специальных костюмах или на несложных подводных лодках.

Одна из самых необходимых вещей для обучения человека плаванию - спасательный круг. Это изобретение Леонардо осталось практически без изменений.

3.3 Автомобиль

Именно в голове Леонардо да Винчи родилась идея автомобиля. К сожалению, чертежи кузова не были до конца прорисованы, потому что во время разработки своего проекта мастер был очень увлечен двигателем и ходовой частью.

На этом знаменитом рисунке прототип современного автомобиля. Самодвижущаяся трехколесная телега движется с помощью сложного арбалетного механизма, который передает энергию приводам, соединенным с рулем. Задние колеса имеют дифференцированные приводы и могут двигаться независимо. Кроме большого переднего колеса, было еще одно - маленькое, поворотное, которое размещалось на деревянном рычаге. Первоначально это транспортное средство предназначалось для увеселения королевского двора и относилось к тому ряду самодвижущихся машин, которые были созданы другими инженерами средневековья и Возрождения.

Сегодня словом "экскаватор" ни кого не удивишь. Но вряд ли кто задумывался над историей создания этой универсальной машины. Экскаваторы Леонардо были предназначены скорее для подъема и транспортировки вырытого материала. Это облегчало труд рабочих. Экскаватор устанавливался на рельсы и, по мере продвижения работ, передвигался вперед при помощи винтового механизма на центральном рельсе.

3.4 Леонардо да Винчи как пионер нанотехнологий

художник винтовой гидравлический пила

Группа исследователей из лаборатории Центра исследований и реставрации музеев Франции под руководством Филиппа Вальтера однажды нагрянула в Лувр и, отодвинув музейных работников в сторону, провела рентгенофлюоресцентный анализ работ Леонардо да Винчи. Под лучи портативного рентгеновского аппарата попали семь портретов кисти великого мастера, включая "Мону Лизу".

Анализ позволил определить толщину отдельных слоёв краски и лака на картинах и выяснить некоторые особенности техники живописи сфумато (sfumato - ит. "расплывчатый, размытый"), позволявшей смягчать переход между светлыми и темными участками на картине и создавать правдоподобные тени. Собственно, сфумато - это и есть изобретение да Винчи, и именно он достиг в этой технике наибольших высот.

Как оказалось, Леонардо использовал лак и краску с уникальными добавками. Но самое главное - да Винчи был в состоянии наносить глизаль (лессировку) слоем толщиной в 1-2 микрона. Суммарная толщина всех слоев лака и краски на портретах кисти Леонардо не превышает 30-40 мкм; однако преломление лучей света в различных прозрачных и полупрозрачных слоях создаёт мощный эффект объёма и глубины. Любопытно, что современные покрытия для экранов, формирующие стереоскопический эффект, устроены по тому же принципу (см. Приложение).

Вопрос о том, каким образом Леонардо удавалось наносить краску и лак столь тонким слоем (до 1/1000 миллиметра!), исследование оставило открытым. Дополнительно интригует тот факт, что следов от мазков и тем более отпечатков пальцев ни в одном слое картин обнаружено не было.

3.5 Другие изобретения Леонардо

Теоретический вклад Леонардо в науку содержится в его исследованиях по "тяжести, силе, давлению и удару... детям движения...". Остались его рисунки составных частей механизмов и устройств для передачи движения. Пять основных типов механизмов известны с античных времен: лебедка, рычаг, блок (ворот), клин и винт. Леонардо применял их в сложных устройствах, автоматизирующих различные операции. Особое внимание он уделял винтам: "О природе винта и его применении, о том, сколько вечных винтов можно изготовить и как дополнить их зубчатыми колесами"

С проблемой трансмиссии движения тесно связаны исследования трения, которые привели к появлению подшипников, применяемых и в наши дни. Леонардо испытывал подшипники, сделанные из антифрикционного материала (сплава меди и жести), и в конечном итоге остановился на разнообразных шарикоподшипниках - прообразах современных.

Упомянем еще наиболее известные изобретения Леонардо: приспособления для преобразования и передачи движения (например, стальные цепные передали, и сейчас применяемые в велосипедах); простые и переплетенные ременные передачи; различного вида сцепления (конические, спиральные, ступенчатые); роликовые опоры для уменьшения трения; двойное соединение, называемое теперь "кардановым" и применяемое в автомобилях; различные станки (например, точный станок для автоматического нанесения насечки или молотобойная машина для формовки слитков золота); приспособление (приписывавшееся Челлини) для улучшения четкости чеканки монет; скамья для опытов над трением; подвеска осей на расположенных вокруг нее подвижных колесах для уменьшения трения при вращении (это приспособление, вновь изобретенное Атвудом в конце XVIII века, привело к современным шариковым и роликовым подшипникам); приспособление для опытной проверки сопротивления металлических нитей растяжению; многочисленные ткацкие машины (например, стригальная, сучильная, чесальная); механический ткацкий станок и прядильная машина для шерсти; боевые машины для ведения войны ("жесточайшего помешательства", как он ее называл); различные замысловатые музыкальные инструменты.

Как ни странно, лишь одно изобретение да Винчи получило признание при его жизни - колесцовый замок для пистолета, который заводился ключом. Сначала этот механизм был мало распространён, но уже к середине XVI века приобрёл популярность у дворян, особенно в кавалерии, что даже отразилось на конструкции латы: доспехи ради стрельбы из пистолетов стали делать с перчатками вместо рукавиц. Колесцовый замок для пистолета, изобретённый Леонардо да Винчи, был настолько совершенен, что продолжал встречаться и в XIX веке.

Архимедовы винты и водяные колеса

Гидравлическая пила

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В истории науки, являющейся историей человеческого познания, важны люди, совершающие революционные открытия. Без этого фактора история науки превращается в каталог или инвентарную книгу открытий. Самым ярким примером этого и является Леонардо да Винчи.

Леонардо да Винчи - итальянский художник, скульптор, архитектор, ученый, инженер, естествоиспытатель. Его необычайная и разносторонняя одаренность вызывала изумление и восхищение современников, видевших в нем живое воплощение идеала гармонически развитого совершенного человека. Во всех своих начинаниях он был исследователем и первооткрывателем, и это самым непосредственным образом сказалось на его искусстве. Он оставил после себя немного произведений, но каждое из них явилось этапом в истории культуры. Ученый известен также как разносторонний ученый. О масштабе и уникальности дарования Леонардо да Винчи позволяют судить его рисунки, занимающие в истории искусства одно из почетных мест. С рисунками Леонардо да Винчи, зарисовками, набросками, схемами неразрывно связаны не только рукописи, посвященные точным наукам. Леонардо да Винчи принадлежат многочисленные открытия, проекты и экспериментальные исследования в математике, механике, других естественных наук.

Искусство Леонардо да Винчи, его научные и теоретические исследования, уникальность его личности прошли через всю историю мировой культуры и науки, оказали на нее огромное влияние.

Легендарная слава Леонардо прожила столетия и до сих пор не только не померкла, но разгорается всё ярче: открытия современной науки снова и снова подогревают интерес к его инженерным и научно-фантастическим рисункам, к его зашифрованным записям. Особо горячие головы даже находят в набросках Леонардо чуть ли не предвидение атомных взрывов.

Леонардо верил в идею homo faber, человека - творца новых орудий, новых вещей, которых не было в природе. Это не противление человека природе и ее законам, а творческая деятельность на основе тех же самых законов, ибо человек - "величайшее орудие" той же самой природы. Разливам рек могут быть противопоставлены плотины, искусственным крыльям суждено поднять человека в воздух. В этом случае уже нельзя сказать, что человеческие силы расточаются даром и бесследно тонут в потоке времени, "разрушителя вещей". Тогда наоборот нужно будет сказать: "Несправедливо жалуются люди на бег времени, виня его в чрезмерной быстроте, не замечая, что протекание его достаточно медленно". И тогда будут оправданы слова Леонардо, которые он написал на 34-м листе "кодекса Тривульцио":

Хорошо прожитая жизнь - долгая жизнь.

La vita bene spesa longa `e.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аршинов, В. И., Буданов В.Г. Когнитивные основания синергетики. Синергетическая парадигма. Нелинейное мышление в науке и искусстве. - М., 2002, С. 67-108.

2. Волошинов, А.В. Математика и искусство. - М., 1992, 335 с.

Гастеев А.А. Леонардо да Винчи. Жизнь замечательных людей. - М.: Молодая гвардия, 1984, 400 с.

Гнедич П.И. История искусств. Высокое Возрождение. - М.: Изд-во Эксмо, 2005, 144 с.

Зубов В.П. Леонардо да Винчи. - Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1962, 372 с.

Каминг Р. Художники: жизнь и творчество 50 знаменитых живописцев. - М., 1999, 112 с.

7. КОМПЬЮЛЕНТА. Наука и техника / Прикладные исследования / <#"526349.files/image003.gif">