Эпоха Возрождения
Шрифт:
Не стоит удивляться тому, что проекты Леонардо не были осуществлены при жизни – он сам не очень и стремился к этому. Все его открытия и находки были важны сами по себе, безо всякого воплощения. Его радовало осознание самой возможности сделать нечто иначе, чем прежде, он искал знание ради знания. В науке Леонардо был в полном смысле теоретиком – как использовать полученное знание, пусть думают другие. В 1956 году миланский инженер Л. Рети опубликовал интересный труд, в котором выдвинул идею о том, что неопубликованные заметки Леонардо долгое время после его смерти имели хождение в определенной среде и вызвали интерес у ряда ученых. Для Леонардо же самоценностью обладала истина, раскрываемая с помощью искусства и науки, что суть едино, поскольку искусство, по мнению Леонардо, – это «королева наук», – оно не только дает знание, но и «передает его всем поколениям во всем мире». Именно поэтому в его работах вопросы искусства и
В «Трактате о живописи», например, он добросовестно начинал излагать практические советы молодым художникам, но потом незаметно переходил к общим рассуждениям о перспективе, пропорциях, геометрии и оптике, затем об анатомии и механике, заканчивая их мыслями о механике Вселенной в целом. Такое изложение носило характер расходящихся по воде кругов, которые вызывает одна маленькая капля. Научный метод Леонардо 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 и поняты с помощью коротких сопроводительных пояснений. Современные ученые возражают против такого метода, поскольку он эмпиричен и не подкреплен теорией. Конечно, в сравнении с методами работавших позднее Галилея, Ньютона или Эйнштейна он действительно кажется примитивным, но в некоторых областях этот метод позволил Леонардо получить достоверные научные результаты и сделать интересные открытия.
Таких результатов достиг Леонардо в области ботаники. Острая наблюдательность позволила ему зарисовать растения с такой точностью, что некоторые из его иллюстраций могут быть успешно использованы в современных учебниках. Многие даже считают его основоположником ботаники, которая до него существовала исключительно в виде прикладных знаний фармакологов и магов. Леонардо был первым, кто описал законы филлотаксии, управляющие расположением листьев на стебле, а также законы гелиотропизма и геотропизма, которые описывают влияние солнца и гравитации на растения. Он открыл возможность определения возраста растений с помощью изучения структуры их стеблей, а возраста деревьев – по годовым кольцам.
Еще одна область, где плодотворным оказалось применение метода наблюдений, была анатомия. Леонардо был первым, кто описал клапан правого желудочка сердца (носящий сейчас его имя) и изобрел технику просверливания мелких дыр в черепе умершего и заполнения расплавленным воском полостей мозга в целях получения отливок. Наверное, он был первым, кто предложил стеклянные модели органов: известно, что он собирался сделать из стекла аорту быка, чтобы можно было наблюдать, как по ней течет кровь, и даже намеревался вставить в нее мембрану, которая играла бы роль клапана. Во время частых (и для пациентов, очевидно, не слишком приятных) посещений больницы Санта-Мария Новелла во Флоренции он познакомился со столетним человеком, который безболезненно умирал: симптомами его плохого состояния были лишь слабость и озноб. Однажды старик сел на постели, улыбнулся и «без всяких жестов, без единого вздоха, без малейшей жалобы ушел из этой жизни». Обследуя его тело, чтобы определить причину «столь легкой смерти», Леонардо нашел проблему в артериях и сделал их доскональное описание: вероятно, его можно считать первым в медицине детальным описанием смерти от артериосклероза. Он многое узнал об артериях и их функциях, немало знал о сердце, писал о его пульсации и клапанах, однако при этом был занят поиском некоего подобия океана в человеческом организме, с его приливами и отливами, как писал об этом древний врач Гален. Когда вчитываешься в записи Леонардо о циркуляции крови, то видишь, как он ходит рядом с истиной, но не может разглядеть ту закономерность, которую спустя сто лет открыл миру английский физиолог У. Гарвей.
Величайший вклад Леонардо в развитие анатомической науки состоит в создании большого количества рисунков, которые и в наши дни помогают врачам передать студентам знания. Жившие до Леонардо преподаватели медицины мало интересовались анатомическими рисунками; более того, многие из них оспаривали их необходимость на страницах книг, считая, что они отвлекают студентов от текста. И в таком подходе нет ничего удивительного, ведь в эпоху Средневековья ценился именно текст, который подвергался многочисленным толкованиям. Система же Леонардо включала в себя показ объекта в четырех ракурсах, чтобы его можно было досконально осмотреть со всех сторон; все нарисованное Леонардо было настолько ясно и убедительно, что после него уже никто не мог отрицать значения рисунка (и, следовательно, наглядного метода) в преподавании медицины. После появления медицинского учебника в семи книгах «О строении человеческого тела» Везалия, изданного в 1543 году и иллюстрированного созданными по принципу Леонардо гравюрами на дереве, анатомический рисунок до наших дней не претерпел
Леонардо также сделал значительный вклад в развитие геологии: он сумел объяснить происхождение морских отложений, найденных в горах Италии. Леонардо полагал, что места, где есть такие отложения, когда-то были дном мирового океана. Эта идея противоречила учению церкви о том, что суша и море были отделены друг от друга Богом на третий день творения, более трех тысяч лет назад. Но существующее тогда объяснение, что морские отложения появились на суше во время Всемирного потопа, не устраивали да Винчи. Он отмечал, что отложения найдены в разных геологических слоях, и это с неопровержимой логикой указывало на возможность не одного, а многих грандиозных наводнений. В Библии сказано, что вода во время Потопа поднялась на десять локтей над самой высокой горой в мире, покрыв всю Землю. Такие воды, как полагал ученый, были бы неспособны к движению, так как вода может двигаться только в одном направлении – падать вниз. «Как же воды величайшего Потопа уходили, если ясно, что у них не было возможности двигаться? Если же они все-таки уходили, то как при этом двигались, если не могли падать вниз? В данном случае естественные объяснения бессильны, и поэтому, чтобы разрешить свои сомнения, мы либо должны объяснить все чудом, либо признать, что вся вода была превращена в пар солнцем».
Особый «профессиональный» интерес у Леонардо был ко всему, что связано со зрением, поэтому его привлекало и изучение оптики. Он знал, что зрительные образы на роговице глаза проецируются в перевернутом виде, и проверил это с помощью изобретенной им камеры-обскуры. Оптические иллюзии его просто завораживали. Некоторым из них он дал объяснения, считающиеся правильными и сегодня. На расстоянии ярко освещенный предмет кажется больше, чем освещенный слабо: Леонардо замечает, пользуясь теми же терминами, что и современный учитель физики, что «угол падения всегда равен углу отражения». Результаты своих исследований Леонардо использовал при написании картин. Создавая инструмент для измерения интенсивности света, он нарисовал фотометр, не менее практичный, чем тот, который был предложен американским ученым Б. Румфордом три века спустя. Постоянно исследуя тень, Леонардо открыл феномен лунной тени и полутени; ему был знаком такой предмет, как очки, и в старческом возрасте он, очевидно, сам изготавливал их для себя. Также он объяснил, что разноцветное сияние оперения некоторых птиц или же пятен масла на поверхности воды объясняется преломлением лучей.
Но все эти наблюдения Леонардо не пытался систематизировать, его не привлекала идея поисков «универсальных законов Природы», хотя в механике он очень близко подошел к пониманию закона инерции – первого закона Ньютона. Согласно этому закону, тело пребывает в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока действующие на него силы не заставят его изменить это состояние. Леонардо не сводит свою мысль к одному предложению или параграфу, однако она несомненно присутствует в разбросанном виде в его заметках. В одном месте можно прочитать: «Ничто не может двигаться само собой, движение вызвано воздействием чего-то другого. Этим другим является сила». Еще он написал, что «движение стремится к сохранению, или, скорее, движущиеся тела продолжают двигаться до тех пор, пока в них продолжает действовать сила движителя (начального импульса)». Закон так и не был сформулирован да Винчи, но сам исследованный им принцип инерции много лет назывался «принципом Леонардо».
Именно работы по механике, где он выступает как инженер и изобретатель, принесли Леонардо славу ученого. Некоторые его изобретения оказались бесполезными, другие было невозможно внедрить в производство по техническим причинам, но о многих можно сказать, что они предвосхитили позднейшие великие изобретения. Так он придумал хитроумный «будильник» – струя воды медленно течет из верхнего сосуда в нижний, и когда тот переполняется, то своей тяжестью надавливает рычаг, который подбрасывает ноги спящего человека вверх. Чтобы увеличить силу рычага, Леонардо использовал то, что называется механическим реле, ведь с его помощью «сила удваивается и резко подбрасывает вверх ноги спящего, и тот встает и идет по своим делам».
Леонардо также разрабатывал идею привода. Он создал множество рисунков шкивов и блоков в разных комбинациях, стремясь к тому, чтобы от каждого из них была какая-то польза. Его привлекала возможность умножения силы: на одном из его рисунков показано три зубчатых колеса разных диаметров, соединенных между собой с помощью «фонаря», или конического привода, благодаря чему достигалось увеличение скорости вращения. Такое устройство очень напоминает разноскоростной привод, который долгое время использовали в автомобилях. Интересно, что у Леонардо в рисунках мы можем найти и прото-автомобиль на рессорах, который, будь он сконструирован, смог бы проехать несколько десятков метров по ровной дороге.