Isaku Njutnu se pripisuje da je prvi formulisao teoriju gravitacije u drugoj polovini 17. veka – očigledno inspirisanu jabukom koja pada sa drveta – ali fundamentalne aspekte sile gravitacije prepoznao je i Leonardo da Vinči više od sto godina ranije, objašnjava nova studija.
Studija je analizirala dijagrame u Leonardovim sada digitalizovanim sveskama, uključujući skice trouglova koji pokazuju odnos između prirodnog kretanja, usmerenog kretanja i izjednačavanja kretanja – prepoznavanje da je gravitacija vrsta ubrzanja.
U Leonardovom slučaju, ovo je uključivalo razmišljanje o pesku koji sipa iz tegle. Ono što je polimatičar shvatio je da ako se tegla vuče duž horizontalne ravni istom brzinom kao i sila koja vuče zrna, pesak bi formirao hipotenuzu trougla. Ova spoznaja promene brzine kojoj pada objekat prolazi tokom vremena predstavlja ključni korak na putu do pronalaženja gravitacione konstante na Zemlji.
„Pre oko 500 godina, Leonardo da Vinči je pokušao da otkrije misteriju gravitacije i njenu vezu sa ubrzanjem kroz seriju genijalnih eksperimenata vođenih samo njegovom maštom i majstorskim eksperimentalnim tehnikama“, pišu istraživači u svom objavljenom radu.
Ovu gravitacionu konstantu će kasnije Njutn koristiti da definiše svoje zakone kretanja (uključujući gravitaciju), i Albert Ajnštajn u svojoj teoriji opšte relativnosti. Leonardo je znao da je nešto pronašao, ali nije bio siguran šta je to.
Deo te neizvesnosti bio je zato što se Leonardo složio sa Aristotelovom idejom o kontinuiranoj sili poznatoj kao impuls, koja puni projektile i obezbeđuje im nagon da se kreću protiv gravitacije. Princip inercije – gde objekti jednostavno nastavljaju da putuju u pravcu sve dok se ne sretnu sa suprotstavljenom silom – još uvek nije uspostavljen u nauci tog vremena.
Gravitaciju je, u međuvremenu, Aristotel objasnio kao sklonost materijala da se poređaju po prirodnom poretku. Drugim rečima, gravitacija i leteći projektili su objašnjeni dvema veoma različitim teorijama.
Iako je bilo grešaka u njegovim proračunima, rekreacije Leonardovih eksperimenata u laboratoriji otkrile su da je njegov algoritam izračunao neuhvatljivu gravitacionu konstantu („g“) do 97 odsto tačnosti, u poređenju sa savremenim metodama i jednačinama.
„Razvijajući pristup geometrijske ekvivalencije da bi demonstrirao zakone kretanja, Leonardo je pokazao izvanredan uvid u dinamiku padajućih objekata izbegavajući potrebu da se zna tačna vrednost ‘g’, sve dok pretpostavljamo da ‘g’ predstavlja brzinu promene brzine ili ubrzanja“, pišu istraživači.
„Ako je sproveo eksperiment koji je prikazao u svom rukopisu, onda je mogao biti prvi čovek koji je svesno stvorio efekat ‘g’ sile, a da nije bio u stanju slobodnog pada.
Istraživači su bili posebno impresionirani Leonardovim metodama, koristeći ono što mu je u to vreme bilo dostupno – prvenstveno geometriju – i koristeći to da istraže nešto nepoznato. Ta ista inovacija se i danas može primeniti na nauku.
Njutn nije sam smislio svoj zakon univerzalne gravitacije: Galileo je prepoznao vezu između slobodnog pada i vremena 1604. godine, dok sam Njutn pripisuje zasluge Bulijaldus i Borelijevim nalazima u informisanju svojih teorija.
Kako se ispostavilo, i Leonardo da Vinči je bio na pravom putu, identifikujući obrasce pada objekata koji će se kasnije koristiti za objašnjenje kretanja zvezda i planeta – i čuveno za predviđanje postojanja Neptuna.
„Ne znamo da li je [Leonardo] radio dalje eksperimente ili dublje ispitao ovo pitanje“, kaže mašinski inženjer Morteza Garib sa Kalifornijskog tehnološkog instituta.
„Ali činjenica da se na ovaj način borio sa problemima – početkom 1500-ih – pokazuje koliko je njegovo razmišljanje bilo daleko ispred.