Великий да Винчи знал все законы физики до их открытия

Профессор технологии машиностроения Йен Хатчингс обнаружил блокнот с малоизвестными записями, сделанными рукой великого художника и ученого эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. Они представляют собой наброски, описывающие один из основных законов физики — закон трения. Об этом сообщалось в пресс-релизе Кембриджского университета.

Фото: Леонардо да Винчи

От пистолета до робота

Известно, что да Винчи во многом опережал свое время — делал открытия в области анатомии, проектировал сложные технические устройства, о которых люди в ту эпоху еще и не помышляли…

Единственное изобретение, получившее признание еще при его жизни, — это колесцовый замок для пистолета, заводившийся с помощью ключа. Уже к середине XVI столетия колесцовые пистолеты обрели популярность, особенно у кавалеристов. Из-за них военные доспехи даже стали делать с перчатками вместо рукавиц…

Но куда больше оружия да Винчи увлекался разработкой проектов летательных аппаратов. С этой целью он изучал строение птиц и летучих мышей, то есть существ, которые от природы наделены даром подниматься в небо…

Первым подобным проектом Леонардо были крылья, которые приводились в движение мышечной силой человека. Но опыты в этой области оказались неудачными. Тогда изобретателю пришло в голову построить такой аппарат, которым человек мог бы управлять, не будучи к нему прикрепленным и сохраняя полную свободу движений. Это, в сущности, был прообраз аэроплана.

Еще одним его изобретением стал телескоп с двумя линзами, который ныне известен как зрительная труба системы Кеплера. "Сделай очковые стекла для глаз, чтобы видеть Луну большой", — писал ученый в своем "Атлантическом кодексе".

Также есть гипотеза о том, что именно да Винчи впервые сформулировал закон сохранения массы для движения жидкостей, описав в своем трактате течение реки.

Среди других "ноу-хау", как реальных, так и приписываемых Леонардо, числятся парашют, велосипед, танк, прожектор, катапульта, робот и, наконец, армейские переносные мосты…

Увы, дневники, в которых да Винчи описывал свои разработки, ученые смогли прочесть лишь через пять столетий после его смерти. Объяснялось все просто: записи были зашифрованы, и чтобы прочитать их, нужно было… приставить дневник к зеркалу!

Елена Троянская и физические заметки

Блокнот со страницами размером 92 на 63 миллиметра хранится в лондонском Музее Виктории и Альберта. Упомянутые заметки были сделаны да Винчи в 1493 году.

Еще в 20-е годы прошлого столетия внимание исследователей привлек набросок с изображением старухи, сопровождавшийся подписью "Cosa bella mortal passa e non dura" ("Красота смертных быстро проходит"). Но тогда всех больше волновало, кого именно изобразил живописец (предполагали, что престарелую Елену Троянскую), а в сами записи, сделанные трудноразбираемыми каракулями, подробно вникать никто не стал.

Йен Хатчингс внимательно изучил схемы и диаграммы, выделенные в тексте красным цветом, и пришел к выводу, что они описывают основы трибологии (науки, повествующей о таких физических явлениях, как трение, износ и смазка). В свою очередь, нарисованные рядом геометрические фигуры наглядно демонстрируют, как можно протянуть различные грузы с помощью блока.

Загадки трения

Трением в физике называется процесс взаимодействия тел при их относительном движении (смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде. Еще одно название — фрикционное взаимодействие (от английского friction). Трение возникает вследствие шероховатости взаимодействующих друг с другом поверхностей и взаимодействия входящих в их состав молекул.

Считается, что в трении участвуют в основном электроны. Силой трения называют силу, возникающую при соприкосновении двух тел и препятствующую их относительному движению. Ее величина зависит от материала, из которого изготовлены трущиеся поверхности, а также от того, насколько сильно они прижимаются друг к другу. Согласно известному закону Кулона, сила трения прямо пропорциональна силе нормальной реакции между трущимися поверхностями. Впрочем особенности трения довольно сложно описать с помощью простых моделей из области классической механики, так как связанные с этим физико-химические процессы пока мало изучены.

"Заметки Леонардо показывают, что еще в 1493 году он знал, что сила трения, действующая между двумя скользящими телами, соразмерна с нагрузкой, сдавливающей эти тела, и не зависит от площади поверхности контакта между их поверхностями, — прокомментировал Йен Хатчингс. — Леонардо да Винчи сформулировал закон трения, открытие которого сейчас приписывают французскому физику XVII века Гийому Амонтону".

Ученый считает, что да Винчи необходимо было понять законы трибологии, чтобы лучше осознать, как взаимодействуют различные части механизмов между собой. Это помогало ему проектировать свои многочисленные изобретения.