Трусделл К. Механика Леонардо да Винчи (1123898), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Они не могли включать какой-либо математики, за исключением визуальной геометрии. 2. Они не могли потребовать знания предшествующей науки. 3. Они не могли потребовать эксперимента или измерения. 4. Они обязательно включали наблюдение за конфигурациями или движениями, независимо от сил или других причин. Они, по-видимому, могли ограничиваться очень узкой областью, но это именно та область, где может работать человек, а не «гений».
Движение жидкостей, как предмет, возникшее в 1500 году, отвечает всем этим требованиямгн в этом Леонлрдо достиг реальных результатов и, насколько мне известно, был первооткрывателем. Здесь мы также находим простые вопросы или утверждения о том, что должно быть исследовано, или пуганную, глупую теорию, например, когда он сравнивает океан с сердцем, «бассейном крови», который «наполняет тело земли бесконечным числом вен воды» или «водой, которая, будучи основным соком в организме земной машины, лвижется с помощью своего естественного тепла». Все зто мы оставим в стороне в пользу того, что Леонардо пишет о своих наблюдениях.
В записках и рисунках ЛЕОНАРЛО мы находим то, что, по-видимому, является самой ранней формулировкой закона сообщающихся сосудов; «... поверхности всех жидкостей в покое„которые сообщаются между собой внизу, всегда одинаковой высоты» (А!1219ма), независимо от величины и формы сосудов. Он также наблюдал подьем жидкости по стенке вращающегося сосуда н неподвижной капиллярной трубки (А1!. ! 1г.Ъ, 35г.в, МЯ О 44 9., 68г.). Его почитатели раздули работы ЛеОнАРДО по летающим машинам.
Естественно, в 1500 году никто не понимал механику жидкостей и газов в достаточной степени, чтобы сотворить с помощью подобных устройств нечто отличное от игрушек, и не упрек ЛКОВАРЛО, что он только имитировал птиц и рыб. Тогда как Дедлл был удовлетворен тем, что пропитал свои крылья воском, Леонлрдо разработал грузозахватный и раскачивающий крыльями механизм. Почитатели ЛВОВАРЛО, неустрашимые, вновь экспериментирующие с нарисованными им машинами, совершают по отношению к нему несправедливость, так как ни один из рисунков нельзя понимать как рабочий чертеж. Если бы современный математик спроектировал что-либо совершенно абсурдное, типа вертолета, приводимого в лвижение силой человека !рис.
27), он столкнулся бы со снисходительными улыбками, которые практик расточает умникам. Даже ЛЕОнлрдо в 1490 ааОбычно ссылаются на работу к.Оалсомвыь б в Уст!а~' ая сеоппыо 4« ппж аи1 шм, иоана, Кааба 19эб. 91 МЕХАНИКА ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ году не мог бы считать, что подобное устройство могло работать. Конечно, человеческис фигуры добавил современный его почитатель, один из тех, кто нз неразумного раболепия фактически являлся и является очернителем того, кому они поклоняются. На собственном рисунке ЛНОВАЕДО, воспроизведенном ниже модели, кабестанв' следует понимать просто как схему, показывающую, что винт должен вращаться. Если мы увидим в научной работе семнадцатого века чертеж, изображающий пушечные ядра, поднятые руками, у которых нет иной опоры, кроме элегантных кружевных манжет, то не считаем, что ученые того времени придумали руку, которая может поднимать грузы, отделившись от тела, мы не создаем также клубы для проведения экспериментов со свободными руками трупов в надежде, что Гюйгенс э)ли ВАРИНЬОИ когда-то мечтали о создании приемлемой системы небеси)ях крюков.
По крайней мере„здесь ЛНОИАрдо не демонстрирует глупое прйспособление. Он иллюстрирует ничто иное, как винтовой подьемник Архимеда для воды, за исключением того, что поскольку вода должна оставаться, а машина должна подниматься, то стенки оставлены открытыми. Идея довольно проста, но базируется на факте не столько очевидном. Фактом является то, что вода и воздух в основном одинаковы в том, что касается их движеиия. Время от времени в рукописях ЛНОИАЕДО читаем: «...
во всех случаях движения вода имеет большое сходство с воз- духом» (МЯ А 61г.), «... движение воды внутри воды происходит также, как воздуха внутри воздуха» «Ветер имеет сходство с движением воды» (Аг). 361ч,а), н много других аналогичных утверждений (например, Ай. 373г. Ь, МЯ А 9чч 60г.). ы Кабэстал — надземный ворот (прям. рел.). М*сСоиэч в элглкйсиэм переводе эапкскых книжек, с.645, указывает, что эту фразу чакко найти к АЯ.
108ч.а., ко тэы ее кчт. Я привел ее зхесь, ткк ккк уверток, что гле-то окк ветре«лет«ч, к это самая четккк кэ формулировок Леонхэдо об этом явлении. Иэ всех лвтэт леонлэдо, лркэеленкых в этом очерке, эта елккстэеннхх, перевел кокорев к ке проверил. рнс. 27. Чертеж воздушного винта Лвончрдо (МБ В 83 ч.,) н его современная модель 1нэ собрания отдела Изящных искусств, Интернешнл Бизнес Машин Корпорейшн) (р)ее Аггэ )уерагплепг, 1пгегоабопа1 Ваэшеээ МасЫпеэ Согрогкбов). ГЛАВА 1 К такому заключению можно прийти только на основе наблюдений.
Хотя оно и просто, но является необходимым предварительным замечанием к рациональной аэродинамике, и именно ЛЕОНАРДО первый ясно и четко сформулировал его. И это не так уж мало, как может подумать человек, далекий от науки: НЬЮТОН, великий экспериментатор, спустя почти два столетия, не смог унидеть это единство и, следовательно, создал совершенно неуместную основу аэродинамики, основу, влияние которой нависает сегодня в поверхностных замечаниях, видимых во множестве окостенелых профессий, восхваляющих пчелу за ее игнорирование сентенций теоретиков о том, что она не может летать. ЛБОИАРдо не изобретал винта, так как игрушки-вертушки существовалн задолго до его рожденияез.
Скорее всего, как можно догадаться, это заявление присоединилось к другим данным, на основе которых он высказал первое смутное предположение, и, насколько мне известно, он был первый, кто это сделал, а именно, о »текучей среде, объединяющей н воздух, и воду. Здесь так же, как и во всех выводах, которые мы пытаемся делать на основе записных книжек ЛБОИАРДО, мы должны столкнуться с отрицательным доказательством наряду с положительным.
ЛИОнАРдО знал, что воздух и вода различаются одним сугпественным свойством; действительно, он утверждает, что воздух бесконечно сжимаем, в то время как вода несжимаема. (А!1. 108г.а, Тг.42г.) В другом отрывке он пишет: «Воздух не сопротивляется, пока не становится плотнее...
Воздух не становится плотнее, пока не движется». 1АМ. 180г.а.) Если бы аналогия между водой и воздухом была полной, то вода не могла бы совсем оказывать сопротивление, но ЛБОНАРЛО нигде не приводит этот логический результат сравнения нескольких своих утверждений о сопротивлении, воздухе и воде. Приведем несколько отрывков, где ЛеОнАРДО пишег о сопротивлении жидкостей в целом, «Всякий предмет оказывает столько же сопротивлении воздуху, сколько воздух — предмету». (А1!.
381у.а.) азкасагельно известного рисунка Лионлгдо нависало множество литературы; ссылки на нее ирнвелены в лосяеднем издании книги Ризи: 1.. йип, "Не!1соргегв алб иуйг!!8!яв'*, Яассойа Иис!аиа 20, 331-338 (1964). Ргти иоллерживает тезис С.Джл накса-Оживл; !. Идея принадлежит не Лиоиагдо, так как вергуигки сугзтествоизли, по крайней мере, с 1440 года и иредсгавлены иногла в искусстве пятнадцатою века.
Рити нашел гертеж одной нз ник в рукописи ло военному инженерному делу. 2. Бозгьглаа заслуга Лнонагдо заюцочалась в понимании того, что вертолет несет свою силовую установку на борту, и в конструировании вертолета, выдерживающею вес человека Не вижу оснований для второю утверждения, где, как мне представляется, смешивмотса понятия аконструкция» и «мечта». 93 Мвхлникл Лвонлрдо дл Винчи «Что касается движения воды, то также трудно двигать весло против неподвижной воды, как и двигать воду против неподвижного веслагтьг.
(А!1. ! 75г.с.) «Действие движения воды против неподвижного возлуха одинаково действию воздуха против неподвижной воды». [Агвпг). 135г.) «Любой предмет исчезает в направлении, противоположном направлению на место, из которого его вывело тело, его ударившее.... Тело должно ударить предмет столь же сильно, сколь и предмет должен ударить упомянутое тело». сз(Апзпг).
85г.) Хотя подобные угверждения и полезны сегодня при расчете сопротивления, нужно принять во внимание следующее. Фактически, здесь высказаны две разные идеи: 1) при любом механическом движении количество движения не изменяется, пока не приложены силы; 2) система противодействий не изменяется перемещением системы отсчета при постоянной скорости. Так как Лппнлрдо нигде не поясняет использование своих собственных утверждений, мы не можем знать, что ои имел в виду на самом деле, и у нас нет оснований понимать их в-совремеином значении. Так как законы динамики для оправдания подобных принципов были ие известны современникам ЛИОНЛрдо и не сформулированы нм самим, то, скорее всего, здесь он просто экстраполирует без достаточных оснований древний принцип равновесия статических сил.
Как же точно определить поток воды? ЛВОИлрЛО пишет: «... с помощью листьев деревьев, переносимых в значительных количествах с поверхности в глубину текущей и прозрачной воды». (МЯ Р 44г) Но не нужно ждать листьев: «Вот выход воды около ее поверхности, и спрашиваешь: какаа часть поверхности воды примет более быстрое или медленное движение на таком выходе. Чтобы сформулировать правило, мне следует положить частички предметов, которые плавают на поверхности, одинаковые [по размеру), например, небольшие семена трав, и положить их в круг, равноудалеиный от этого выхода..., и замеппь первый из них, который достигнет устья, остановить воду и посмотреть на круг». (Аг!.126ма.) Ддя того чтобы определить течения в кипящем котле: ""ср.
также лнонлгдо дл Винчи, указ. соч., стр. 495 (прггм. ред.). ' Псреаод последней фразы не точен. Ипоиладо написал "гапго е а! согро а регсогеге пе!о Ьжгго Чпапго аекко оьгспо а ремо!его т лспо согро'! 95 МехАникА ЛеондрДо ДА Винчи «... медленным движением ты можешь опустить несколько зерен проса, потому что с помощью движешш этих зерен ты сможешь быстро узнать движение воды, которая уносит нх с собой. С помощью этого эксперимента ты можешь изучить много интересных движений, которые случаются от одного элемента, проходящего через другой».
(МЯ Г 34у.) «Если ты бросишь опилки и бегущий поток, то сможешь наблюдаттч где вода, повернув вспять, после того как ударилась о берега, отбрасывает упомянутые опилки обратно в центр потока, а также вращения этой воды, и где другая вода или присоединяется к ней, или же отделяется от нее„и много других вещей». (МЯ 1С 1г.) Для наблюдения вытекания воды из сосуда со стеклянными стенками: «...
брось несколько маленьких зерен..., так чтобы они достигли глубины воды.... Движение указанных зерен позволит тебе наблюдать, какаи вода движегси быстрее к отверстию и из какого места она движетсюе (Аг). 81г.а) Этот же метод он предлагает применить в самом раннем проекте экспериментального прибора в гидравлике (МЯ 1(э) 115 [67) г.)ьь. Эти методы снова были предложены два столетия назад, и они используются до сих пор. На рис. 28 представлен один из эскизов Леондрдсь Многие художники рисовали такие же прекрасные водопады, но немногие с той же тачносп ю, как этот, который, подобно анатомическим рисункам ЛЕГ>НАЕЛО, должен быть результатом многих наблюдений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
