Inženjeri sa Caltech-a su otkrili da je Leonardo da Vinčijevo razumevanje gravitacije — iako nije sasvim tačno — bilo vekovima ispred njegovog vremena.
U članku objavljenom u časopisu Leonardo, istraživači se oslanjaju na novi pogled na jednu od da Vinčijevih beležnica kako bi pokazali da je čuveni polimatičar osmislio eksperimente kako bi pokazao da je gravitacija oblik ubrzanja — i da je dalje modelirao gravitacionu konstantu na oko 97 posto tačnosti.
Da Vinči, koji je živeo od 1452. do 1519. godine, bio je daleko ispred krive u istraživanju ovih koncepata. Tek 1604. godine Galileo Galilej će teoretisati da je razdaljina koju pređe padajući objekat proporcionalna kvadratu proteklog vremena, a tek krajem 17. veka ser Isak Njutn će to proširiti da bi razvio zakon univerzalne gravitacije, opisujući kako se predmeti privlače jedan drugom. Da Vinčijeva primarna prepreka bila je ograničenost alatima koji su mu bili na raspolaganju. Na primer, nedostajalo mu je sredstvo za precizno merenje vremena kada predmeti padaju.
Da Vinčijeve eksperimente je prvi uočio Mori Gharib, profesor aeronautike i medicinskog inženjerstva Hansa V. Liepmana, u Codek Arundelu, zbirci radova koje je napisao da Vinči i koji pokrivaju nauku, umetnost i lične teme. Početkom 2017, Gharib je istraživao da Vinčijeve tehnike vizuelizacije toka kako bi razgovarao sa studentima koje je predavao na postdiplomskim studijama kada je primetio seriju skica koje prikazuju trouglove generisane česticama nalik pesku koje se izlivaju iz tegle u nedavno objavljenom Codek-u Arundel. , koji se može pogledati onlajn ljubaznošću Britanske biblioteke .
„Ono što mi je zapelo za oko je kada je napisao „Ekuatione di Moti“ na hipotenuzi jednog od svojih skiciranih trouglova — onog koji je bio jednakokraki pravougli trougao“, kaže Garib, vodeći autor Leonardovog rada. „Postao sam zainteresovan da vidim šta je Leonardo mislio pod tom frazom.
Da bi analizirao beleške, Gharib je radio sa kolegama Krisom Rohom, u to vreme postdoktorskim istraživačem na Kaltehu, a sada docentom na Univerzitetu Kornel, kao i sa Flaviom Nokom sa Univerziteta primenjenih nauka i umetnosti Zapadne Švajcarske u Ženevi. Noca je obezbedio prevode da Vinčijevih italijanskih beleški (napisanih njegovim čuvenim slovima u ogledalu levom rukom koji se čita s desna na levo) dok je trio pregledao dijagrame rukopisa. Inženjeri u Caltech-u su ponovo kreirali eksperiment prikazan u časopisu Leonarda da Vinčija, pokazujući da ako se kretanje vrča koji izliva vodu ili zrnati materijal ubrzava istom brzinom kojom gravitacija ubrzava materijal koji pada, on stvara jednakostranični trougao. Kredit: Caltech
U novinama, da Vinči opisuje eksperiment u kojem bi se vrč za vodu pomerao duž pravog puta paralelnog sa zemljom, ispuštajući usput ili vodu ili zrnasti materijal (najverovatnije pesak). Njegove beleške jasno pokazuju da je bio svestan da voda ili pesak neće padati konstantnom brzinom, već će se ubrzati – takođe da materijal prestaje da ubrzava horizontalno, pošto na njega više ne utiče vrč, i da je njegovo ubrzanje čisto nadole zbog gravitacije.
Ako se bacač kreće konstantnom brzinom, linija stvorena padajućim materijalom je vertikalna, tako da se ne formira trougao. Ako bacač ubrzava konstantnom brzinom, linija stvorena sakupljanjem padajućeg materijala čini pravu, ali nagnutu liniju, koja zatim formira trougao. I, kao što je da Vinči istakao u ključnom dijagramu, ako se kretanje bacača ubrzava istom brzinom kojom gravitacija ubrzava materijal koji pada, stvara se jednakostranični trougao — što je Gharib prvobitno primetio da je da Vinči istakao beleškom „ Ekuatione di Moti,“ ili „izjednačavanje (ekvivalentnost) kretanja.“
Da Vinči je nastojao da matematički opiše to ubrzanje. Ovde, prema autorima studije, on nije baš pogodio. Da bi istražio da Vinčijev proces, tim je koristio kompjutersko modeliranje da bi pokrenuo eksperiment sa vodenom vazom. To je dovelo do da Vinčijeve greške.
„Ono što smo videli je da se Leonardo borio sa ovim, ali je to modelirao kako je rastojanje padajućeg objekta bilo proporcionalno 2 na t stepen [sa t predstavlja vreme] umesto proporcionalno t na kvadrat“, kaže Roh. „To je pogrešno, ali smo kasnije saznali da je on koristio ovu vrstu pogrešne jednačine na ispravan način. U svojim beleškama, da Vinči je ilustrovao objekat koji pada do četiri vremenska intervala – period kroz koji se grafovi obe vrste jednačina usko postavljaju.
„Ne znamo da li je da Vinči uradio dalje eksperimente ili dublje ispitao ovo pitanje“, kaže Gharib. „Ali činjenica da se na ovaj način borio sa ovim problemom – početkom 1500-ih – pokazuje koliko je njegovo razmišljanje bilo daleko ispred.
Rad nosi naslov „Vizuelizacija gravitacije Leonarda da Vinčija kao oblika ubrzanja“.
