2 Изобретения Леонардо да Винчи
Сделанные да Винчи изобретения и открытия охватывают все области знания (их более 50), полностью предвосхищая основные направления развития современной цивилизации. Расскажем лишь о некоторых из них. В 1499 году Леонардо для встречи в Милане французского короля Людовика XII сконструировал деревянного механического льва, который, сделав несколько шагов, распахивал свою грудную клетку и показывал внутренности, «заполненные лилиями». Ученый является изобретателем скафандра, подводной лодки, парохода, ластов. У него есть рукопись, в которой показывается возможность погружения на большую глубину без скафандра благодаря использованию особой газовой смеси (секрет которой он сознательно уничтожил). Чтобы ее изобрести, необходимо было хорошо разбираться в биохимических процессах человеческого организма, которые совершенно не были известны в то время! Это он первым предложил устанавливать на бронированных кораблях батареи огнестрельных орудий (подал идею броненосца!), изобрел вертолет, велосипед, планер, парашют, танк, пулемет, отравляющие газы, дымовую завесу для войск, увеличительное стекло (за 100 лет до Галилея!). Да Винчи изобрел текстильные машины, ткацкие станки, машины для изготовления иголок, мощные подъемные краны, системы осушения болот посредством труб, арочные мосты. Он создаёт чертежи воротов, рычагов и винтов, предназначенных поднимать огромные тяжести, — механизмы, которых не было в его время. Поразительно, что Леонардо подробно описывает эти машины и механизмы, хотя их и невозможно было сделать в то время из-за того, что тогда не знали шарикоподшипников (но сам Леонардо знал это — сохранился соответствующий рисунок).
Леонардо да Винчи принадлежат изобретения динамометра, одометра, некоторых кузнечных инструментов, лампы с двойным притоком воздуха.
В астрономии наиболее значительными являются передовые космологические идеи Леонардо да Винчи: принцип физической однородности Вселенной, отрицание центрального положения Земли в космосе, впервые он правильно объяснил пепельный цвет Луны.
Отдельной строкой в этом ряду изобретений стоят летательные аппараты.
Перед въездом в римский международный аэропорт Фьюмичино, носящий имя Леонардо да Винчи, стоит огромная бронзовая статуя. Она изображает великого учёного с моделью винтокрылой машины — прообраза вертолета. Но это не единственное изобретение в авиации, которое Леонардо подарил миру. На полях упоминавшегося ранее «Трактата о полете птиц» из сборника научных трудов да Винчи «Мадридского кодекса» есть странный авторский рисунок, который лишь сравнительно недавно привлёк пристальное внимание исследователей. Оказалось, что это набросок чертежа ещё одной «летательной машины», о которых 500 лет назад мечтал Леонардо. Причём, как убедились специалисты, это — единственное из всех задуманных гением Возрождения устройств, которое действительно способно было поднять человека в воздух. «Пёрышко», — так назвал свой аппарат Леонардо.
Известный итальянский спортсмен и путешественник Анджело Д’Арриго, 42-летний чемпион по свободному полёту, опытным взглядом увидел в рисунке Леонардо да Винчи реальный прототип современного дельтаплана и решил не только воссоздать, но и испытать его. Сам Анджело многие годы изучает жизнь и маршруты перелётных птиц, часто сопровождает их на спортивном дельтаплане, превращаясь в их спутника, в подобие «человека-птицы», то есть, осуществляет на практике заветную мечту Леонардо и многих поколений естествоиспытателей.
В прошлом году он совершил, например, перелет, длиной 4 тыс. км, вместе с сибирскими журавлями, а предстоящей весной собирается пролететь на дельтаплане над Эверестом, следуя маршрутом тибетских орлов. Два года упорной работы понадобились Д’Арриго, чтобы вместе с профессиональными инженерами и техниками воплотить «искусственные крылья» в материале, сначала в масштабе 1: 5, а затем в натуральную величину, воспроизведя, таким образом, замысел Леонардо. Была построена изящная структура, состоящая из тонких сверхлегких и прочных алюминиевых трубок и синтетической ткани «дакрон» в виде паруса. Получилась конструкция в форме трапеции, очень напоминающая раскрытые крылья, придуманные специалистами американского космического агентства НАСА в 60-х годах для плавного возвращения с орбиты спускаемых капсул «Джемини». Анджело сначала проверил все расчёты на компьютерном полетном «симуляторе» и на стенде, а затем сам испытал новый аппарат в аэродинамической трубе авиастроительных цехов ФИАТа в Орбассано (15 км от Турина, область Пьемонт). При условной скорости 35 км в час «Перышко» Леонардо плавно оторвалось от пола и в течение двух часов парило в воздухе со своим пилотом-пассажиром. «Я понял, что доказал правоту учителя», — потрясённо признаётся лётчик. Итак, гениальная интуиция великого флорентийца не обманула его. Кто знает, будь у маэстро материалы полегче (а не только дерево и домотканый холст), человечество могло бы отметить в этом году не столетие воздухоплавания, а его пятисотлетие. И не известно, как бы развивалась цивилизация на Земле, если бы «гомо сапиенс» мог увидеть свою маленькую и хрупкую колыбель с высоты птичьего полёта на полтысячи лет раньше.
Отныне действующая модель «Пёрышка» займёт почётное место в разделе истории летательных аппаратов Национального музея науки и техники в Милане, неподалеку от монастыря и храма Санта-Мария-делле-Грацие, где хранится фреска Леонардо да Винчи «Тайная вечеря».
В небе над графством Суррей (Великобритания) успешно испытаны прообразы современного дельтаплана, собранные точно по чертежам гениального живописца, ученого и инженера эпохи Возрождения.
Испытательные полеты с холмов Суррея осуществила дважды чемпион мира по дельтапланеризму Джуди Лиден. Ей удалось поднять «протодельтаплан» да Винчи на максимальную высоту в 10 м. и продержаться в воздухе 17 секунд. Этого было достаточно, чтобы доказать, что аппарат на самом деле работает. Полеты были проведены в рамках экспериментального телевизионного проекта. Аппарат воссоздал по знакомым всему миру рисункам 42-летний механик из Бедфордшира Стив Робертс. Средневековый дельтаплан напоминает сверху скелет птицы. Он сделан из итальянского тополя, тростника, сухожилий животных и льна, обработанного глазурью, полученной на основе выделений жуков. Сама по себе летательная машина оказалась далека от совершенства. «Управлять ею было почти невозможно. Я летела туда, куда дул ветер, и не могла ничего с этим поделать. Наверное, так же чувствовал себя испытатель первого в истории автомобиля», — рассказала Джуди.
При создании второго дельтаплана, построенного для Channel 4, использовались несколько проектов великого Леонардо: к чертежу 1487 года были добавлены штурвал управления и трапеция, которые Леонардо изобрел позднее. «Моей первой реакцией было удивление. Его красота меня просто поразила», — рассказывает Джуди Лиден. Дельтаплан пролетел расстояние в 30 метров на высоте 15 метров.
Прежде чем на дельтаплане полетела Лиден, его поместили на испытательный стенд в университете Ливерпуля. «Основная проблема — устойчивость, — считает профессор Гарет Пэдфилд. — Правильно сделали, что провели стендовые испытания. Наш пилот несколько раз падал. Этим аппаратом очень сложно управлять».
По мнению продюсера научного цикла ВВС Майкла Мосли, причина того, что дельтаплан не может летать безукоризненно, заключается в нежелании Леонардо, чтобы его изобретения использовались в военных целях. «Создавая машины, которые он спроектировал, и обнаруживая ошибки, мы чувствовали: они были сделаны неспроста. Наша гипотеза заключается в том, что Леонардо — пацифист, которому приходилось работать на военачальников той эпохи, — специально вносил в свои проекты ошибочную информацию». В качестве доказательства можно привести пометку, сделанную на обороте чертежа респиратора для подводного плавания: «Зная о том, как работает сердце человека, они могут научиться убивать людей под водой».
Биография Леонардо да Винчи
по дисциплине «Культурология»
по теме: «Леонардо Да Винчи»
1. Жизненный путь Леонардо-да-Винчи
2. Творчество Леонардо-да-Винчи
2.1 Основные периоды в живописи Леонардо да Винчи
2.2 Величайшие произведения — «Джоконда» и «Тайная вечеря»
2.2.2 «Тайная Вечеря»
3. Леонардо-да-Винчи — ученый и изобретатель
3.1 Вклад Леонардо да Винчи в науку
3.2 Изобретения Леонардо да Винчи
3.3 Предсказания Леонардо Да Винчи
Приложение
Леонардо да Винчи – автопортрет
Джоконда (Мона Лиза)
Дама с горностаем
Ребенок в утробе матери — анатомический рисунок
Леонардо да Винчи — Анатомические рисунки:
Сердце человека — анатомический рисунок
Жизненный путь Леонардо да Винчи
Леонардо да Винчи родился в 1452-м и умер в 1519 году. Отец будущего гения, Пьеро да Винчи, богатый нотариус и землевладелец, был известнейшим человеком во Флоренции, но мать Катерина — простой крестьянской девушкой, мимолетной прихотью влиятельного сеньора. В официальной семье Пьеро не было детей, поэтому мальчик с 4-5 лет воспитывался при отце с мачехой, тогда как родную его мать, как было принято, поспешили выдать с приданым за крестьянина. Красавец-мальчик, отличавшийся при этом необыкновенным умом и приветливым характером, сразу стал общим баловнем и любимцем в доме отца. Этому отчасти способствовало то обстоятельство, что первые две мачехи Леонардо были бездетны. Третья жена Пьеро, Маргарита, вступила в дом отца Леонардо, когда ее знаменитому пасынку было уже 24 года. От третьей жены сеньор Пьеро имел девять сыновей и двух дочерей, но никто из них не блистал «ни умом, ни мечом».
Обладая широкими познаниями и владея основами наук, Леонардо да Винчи добился бы великих преимуществ, не будь он столь переменчивым и непостоянным. В самом деле, он принимался за изучение многих предметов, но, приступив, затем бросал их. Так, в математике за те немногие месяцы, что он ею занимался, он сделал такие успехи, что, постоянно выдвигая всякие сомнения и трудности перед тем учителем, у которого он обучался, он не раз ставил его в тупик. Некоторые усилия потратил он и на познание музыкальной науки, но вскоре решил научиться только игре на лире. Как человек, от природы наделенный духом возвышенным и полным очарования, он божественно пел, импровизируя под ее сопровождение. Все же, несмотря на столь различные его занятия, он никогда не бросал рисования и лепки, как вещей, больше всех других привлекавших его воображение.
В 1466 году, в 14-летнем возрасте, Леонардо да Винчи поступил учеником в мастерскую Вероккио. Это произошло таким образом: сер Пьеро — отец Леонардо отобрал в один прекрасный день несколько его рисунков, отнес их Андреа Верроккио, который был его большим другом, и настоятельно попросил его сказать, достигнет ли Леонардо, занявшись рисунком, каких-либо успехов. Пораженный теми огромнейшими задатками, которые он увидел в рисунках начинающего Леонардо, Андреа поддержал сера Пьеро в его решении посвятить его этому делу и тут же договорился с ним о том, чтобы Леонардо поступил к нему в мастерскую, что Леонардо сделал более чем охотно и стал упражняться не в одной только области, а во всех тех, куда входит рисунок. В это время он проявил себя также в скульптуре, вылепив из глины несколько голов смеющихся женщин, и в архитектуре, нарисовав множество планов и других видов разных построек. Он же был первым, кто, будучи еще юношей, обсудил вопрос о том, как отвести реку Арно по каналу, соединяющему Пизу с Флоренцией. Он делал также чертежи мельниц, сукновальных станков и прочих машин, которые можно привести в движение силой воды.
На картине Верроккио: «Крещение Господа», один из ангелов написан Леонардо да Винчи; по преданию, передаваемому Вазари, старый мастер, увидевши себя превзойденным работой ученика, бросил будто бы живопись. Как бы то ни было, но около 1472 г. Леонардо, которому было тогда лет двадцать, оставил мастерскую Верроккио и стал работать самостоятельно.
Леонардо да Винчи был красив собой, прекрасно сложен, обладал огромною физическою силой, был сведущ в рыцарских искусствах, верховой езде, танцах, фехтовании и пр. Современники Леонардо отмечают, что он был настолько приятным в общении, что привлекал к себе души людей. Он очень любил животных — в особенности лошадей. Проходя по тем местам, где торговали птицами, он собственными руками вынимал их из клетки и, заплатив продавцу требуемую им цену, выпускал их на волю, возвращая им утраченную свободу.
О Леонардо да Винчи ходит много легенд и преданий. Говорят, что однажды, когда сер Пьеро из Винчи находился в своем поместье, один из его крестьян, собственными руками вырезавший круглый щит из фигового дерева, срубленного им на господской земле, запросто попросил его о том, чтобы этот щит для него расписали во Флоренции, на что тот весьма охотно согласился, так как этот крестьянин был очень опытным птицеловом и отлично знал места, где ловится рыба, и сер Пьеро широко пользовался его услугами на охоте и в рыбной ловле. И вот, переправив щит во Флоренцию, но так и не сообщив Леонардо, откуда он взялся, сер Пьеро попросил его что-нибудь на нем написать. Леонардо же, когда в один прекрасный день этот щит попал в руки и когда он увидел, что щит кривой, плохо обработан и неказист, выпрямил его на огне и, отдав его токарю, из покоробленного и неказистого сделал его гладким и ровным, а затем, пролевкасив и по-своему его обработав, стал раздумывать о том, что бы на нем написать такое, что должно было бы напугать каждого, кто на него натолкнется, производя то же впечатление, какое некогда производила голова Медузы. И вот для этой цели Леонардо напустил в одну из комнат, в которую никто, кроме него, не входил, разных ящериц, сверчков, змей, бабочек, кузнечиков, нетопырей и другие странные виды подобных же тварей, из множества каковых, сочетая их по-разному, он создал чудовище весьма отвратительное и страшное, которое отравляло своим дыханием и воспламеняло воздух. Он изобразил его выползающим из темной расселины скалы и испускающим яд из разверзнутой пасти, пламя из глаз и дым из ноздрей, причем настолько необычно, что оно и на самом деле казалось чем-то чудовищным и устрашающим. И трудился он над ним так долго, что в комнате от дохлых зверей стоял жестокий и невыносимый смрад, которого, однако, Леонардо не замечал из-за великой любви, питаемой им к искусству. Закончив это произведение, о котором ни крестьянин, ни отец уже больше не спрашивали, Леонардо сказал последнему, что тот может, когда захочет, прислать за щитом, так как он со своей стороны свое дело сделал. И вот когда однажды утром сер Пьеро вошел к нему в комнату за щитом и постучался в дверь, Леонардо ее отворил, но попросил его обождать и, вернувшись в комнату, поставил щит на аналой и на свету, но приспособил окно так, чтобы оно давало приглушенное освещение. Сер Пьеро, который об этом и не думал, при первом взгляде от неожиданности содрогнулся, не веря, что это тот самый щит, и тем более что увиденное им изображение — живопись, а когда он попятился, Леонардо, поддержав его, сказал: «Это произведение служит тому, ради чего оно сделано. Так возьмите же и отдайте его, ибо таково действие, которое ожидается от произведений искусства». Вещь эта показалась серу Пьеро более чем чудесной, а смелые слова Леонардо он удостоил величайшей похвалы. А затем, потихоньку купив у лавочника другой щит, на котором было написано сердце, пронзенное стрелой, он отдал его крестьянину, который остался ему за это благодарным на всю жизнь. Позднее же сер Пьеро во Флоренции тайком продал щит, расписанный Леонардо, каким-то купцам за сто дукатов, и вскоре щит этот попал в руки к миланскому герцогу, которому те же купцы перепродали его за триста дукатов.
Приблизительно в 1480 г. Леонардо был вызван в Милан ко двору герцога Людовика Сфорцы, в качестве музыканта и импровизатора. Ему было, однако, поручено основать в Милане академию художеств. Для преподавания в этой академии Леонардо да Винчи составил трактаты о живописи, о свете, о тенях, о движении, о теории и практике, о движениях человеческого тела, о пропорциях человеческого тела.
В качестве архитектора Леонардо строил здания, особенно в Милане, и сочинил много архитектурных проектов и чертежей, специально занимался анатомией, математикой, перспективой, механикой; он оставил обширные проекты, как, например, проект соединения Флоренции и Пизы посредством канала; чрезвычайно смелым был его план поднятия древнего баптистерия С. Джиованни во Флоренции с целью возвысить под ним фундамент и таким образом придать этому зданию более величественный вид. Ради изучения выражений чувств и страстей в человеке. Он посещал самые многолюдные места, где кипела человеческая деятельность, и заносил в альбом все, что ему попадалось; он провожал преступников к месту казни, запечатлевая в памяти выражение мук и крайнего отчаяния; он приглашал к себе в дом крестьян, которым рассказывал самые забавные вещи, желая изучить на лицах их комическое выражение. При таком реализме, Леонардо был в то же время наделен в самой высокой степени глубоким субъективным чувством, нежной, отчасти сантиментальной мечтательностью. В некоторых его работах преобладает то один, то другой элемент, но в главных, лучших, произведениях оба элемента уравновешиваются прекрасной гармонией, так что, благодаря гениальному замыслу и чувству красоты, они занимают ту высокую ступень, которая упрочивает за ним безусловно одно из первых мест в ряду великих мастеров новейшего искусства.
Леонардо многое начинал, но ничего никогда не заканчивал, так как ему казалось, что в тех вещах, которые были им задуманы, рука не способна достигнуть художественного совершенства, поскольку он в своем замысле создавал себе разные трудности, настолько тонкие и удивительные, что их даже самыми искусными руками ни при каких обстоятельствах нельзя было бы выразить.
Из предприятий, исполненных да Винчи по поручению Людовика Сфорцы, особенно замечательна колоссальная конная статуя в память Франчески Сфорцы, вылитая из бронзы. Первая модель этого памятника нечаянно разбилась. Леонардо да Винчи вылепил другую, но статуя не была отлита, вследствие недостатка в деньгах. Когда французы в 1499 г. захватили Милан, модель послужила гасконским стрельцам мишенью. В Милане Леонардо была также создана знаменитая «Тайная Вечеря».
После изгнания Лодовико Сфорца из Милана французами в 1499 г. Леонардо уехал в Венецию, посетив по дороге Мантую, где участвовал в строительстве оборонительных сооружений, а затем вернулся во Флоренцию; сообщается, что он был столь поглощен математикой, что и думать не хотел о том, чтобы взять в руки кисть. В течение двенадцати лет Леонардо постоянно переезжал из города в город, работая на знаменитого Чезаре Борджиа в Романье, проектируя оборонительные сооружения (так и не построенные) для Пьомбино. Во Флоренции он вступил в соперничество с Микеланджело; кульминацией этого соперничества стало создание огромных батальных композиций, которые два художника написали для палаццо делла Синьория (также палаццо Веккьо). Затем Леонардо задумал второй конный монумент, который, подобно первому, так и не был создан. Все эти годы он продолжал заполнять свои тетради разнообразными идеями на столь различные сюжеты, как теория и практика живописи, анатомия, математика и полет птиц. Но в 1513 г., как и в 1499 г., его покровители были изгнаны из Милана.
Леонардо уехал в Рим, где провел три года под покровительством Медичи. Подавленный и огорченный отсутствием материала для анатомических исследований, Леонардо возился с экспериментами и идеями, которые ни к чему не приводили.
Французы, сначала Людовик XII, а затем Франциск I, восхищались произведениями итальянского Возрождения, особенно Тайной вечерей Леонардо. Поэтому неудивительно, что в 1516 г. Франциск I, хорошо осведомленный о разнообразных талантах Леонардо, пригласил его ко двору, который тогда располагался в замке Амбуаз в долине Луары. Несмотря на то, что Леонардо работал над гидравлическими проектами и планом нового королевского дворца, из писаний скульптора Бенвенуто Челлини ясно, что его основным занятием была почетная должность придворного мудреца и советника. 2 мая 1519 года Леонардо умирает на руках короля Франциска I, прося прощения у Бога и людей, что «не сделал для искусства всего, что мог бы сделать». Таким образом, мы рассмотрели краткую биографию великого итальянского живописца Эпохи Возрождения — Леонарда да Винчи. В следующей главе будет изучено творчество Леонарда да Винчи как живописца.
1 Вклад Леонардо да Винчи в науку
Наибольший вклад да Винчи сделал в область механики. Перу Леонардо Да Винчи принадлежат исследования о падении тела по наклонной плоскости, о центрах тяжести пирамид, об ударе тел, о движении песка на звучащих пластинках; о законах трения. Леонардо писал также сочинения по гидравлике.
Некоторые историки, исследования которых относятся к эпохе Возрождения, высказывали мнение, что, хотя Леонардо да Винчи был талантливым во многих областях, он, тем не менее, не внес значительного вклада в такую точную науку, как теоретическая механика. Однако тщательный анализ его недавно обнаруженных рукописей и в особенности имеющихся в них рисунков убеждает в обратном. Работы Леонардо да Винчи по изучению действия различных видов оружия, в частности арбалета, по-видимому, были одной из причин его интереса к механике. Предметами его интереса в этой области, говоря современным языком, были законы сложения скоростей и сложения сил, понятие нейтральной плоскости и положение центра тяжести при движении тела.
Вклад Леонардо да Винчи в теоретическую механику может быть оценен в большей степени путем более внимательного изучения его рисунков, а не текстов рукописей и имеющихся в них математических выкладок.
Начнем с примера, отражающего настойчивые попытки Леонардо да Винчи решить задачи, связанные с усовершенствованием конструкции оружия (никогда полностью не решенные), вызвавшие у него интерес к законам сложения скоростей и сложения сил. Несмотря на быстрое развитие порохового оружия в период жизни Леонардо да Винчи, лук, арбалет и копье еще продолжали оставаться распространенными видами оружия. Особенно много внимания Леонардо да Винчи уделял такому старинному оружию, как арбалет. Часто бывает, что конструкция той или иной системы достигает совершенства только после того, как ею заинтересуются потомки, причем процесс совершенствования этой системы может приводить к фундаментальным научным результатам.
Плодотворные экспериментальные работы по совершенствованию арбалетов проводились и раньше, до Леонардо да Винчи. Например, в арбалете стали использовать укороченные стрелы, которые имели примерно в 2 раза лучшие аэродинамические характеристики, чем обычные лучные стрелы. Кроме того, было положено начало изучению основных принципов, лежащих в основе стрельбы из арбалета.
Стремясь не ограничиваться традиционными конструктивными решениями, Леонардо да Винчи обдумывал такую конструкцию арбалета, которая позволяла бы стрелять только наконечником стрелы, оставляя ее древко неподвижным. По-видимому, он понимал, что за счет уменьшения массы снаряда можно увеличить его начальную скорость.
В некоторых из своих конструкций арбалетов он предлагал использовать несколько дуг, действующих либо одновременно, либо последовательно. В последнем случае самая большая и массивная дуга приводила бы в действие меньшую по размерам и более легкую дугу, а та и свою очередь еще меньшую и т.д. Выстрел стрелой производился бы на последней дуге. Очевидно, что Леонардо да Винчи рассматривал этот процесс с точки зрения сложения скоростей. Например, он отмечает, что дальность стрельбы из арбалета будет максимальной, если произвести выстрел на скаку с лошади, мчащейся галопом, и в момент выстрела податься вперед. В действительности это не привело бы к значительному увеличению скорости стрелы. Тем не менее, идеи Леонардо да Винчи имели прямое отношение к разгоравшемуся спору относительно того, возможно ли бесконечное увеличение скорости. Позже ученые начали склоняться к выводу, что этот процесс не имеет предела. Такая точка зрения существовала до тех пор, пока Эйнштейн не выдвинул свой постулат, из которого следовало, что ни одно тело не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света. Однако при скоростях, много меньших скорости света, закон сложения скоростей (на основе принципа относительности Галилея) остается справедливым.
Закон сложения сил, или параллелограмм сил, был открыт уже после Леонардо да Винчи. Этот закон рассматривается в том разделе механики, который позволяет ответить на вопрос, что происходит, когда две или более сил взаимодействуют под различными углами.
При изготовлении арбалета важно добиться симметричности усилий, возникающих в каждом крыле. В противном случае стрела может сместиться при выстреле в сторону из своей канавки, и точность стрельбы тем самым будет нарушена. Обычно арбалетчики, подготавливая свое оружие к стрельбе, проверяли, одинаков ли изгиб крыльев его дуги. Сегодня таким образом проверяются все луки и арбалеты. Оружие подвешивается на стене так, чтобы его тетива была горизонтальна, а дуга выпуклой частью обращена вверх. К середине тетивы подвешиваются различные грузы. Каждый груз вызывает определенный изгиб дуги, что позволяет проверить симметричность действия крыльев. Легче всего это сделать, наблюдая, опускается ли при увеличении груза центр тетивы по вертикали или отходит от нее.
Этот способ, возможно, навел Леонардо да Винчи на мысль использовать диаграммы (обнаружены в «Мадридских рукописях»), в которых смешение концов дуги (с учетом положения центра тетивы) представлено в зависимости от величины подвешенного груза. Он понимал, что сила, необходимая для того, чтобы дуга начала сгибаться, поначалу невелика и возрастает с увеличением смешения концов дуги. (В основе этого явления лежит закон, сформулированный гораздо позже Робертом Гуком: абсолютная величина смешения в результате деформации тела пропорциональна приложенной силе).
Зависимость между смещением концов дуги арбалета и величиной подвешенного к тетиве груза Леонардо да Винчи называл «пирамидальной», поскольку, как в пирамиде противоположные грани расходятся по мере удаления от точки пересечения, так и эта зависимость становится все более заметной по мере смещения концов дуги. Отмечая изменение положения тетивы в зависимости от величины груза, он, однако, заметил нелинейности. Одна из них состояла в том, что, хотя смещение концов дуги линейно зависело от величины груза, между смешением тетивы и величиной груза линейная зависимость отсутствовала. На основании этого наблюдения Леонардо да Винчи, по-видимому, пытался найти объяснение тому факту, что в некоторых арбалетах тетива, отпущенная после приложения к ней силы определенной величины, движется сначала быстрее, чем в момент приближения к своему исходному положению.
Такая нелинейность, возможно, и наблюдалась при пользовании арбалетами с плохо изготовленными дугами. Вероятно, что выводы Леонардо да Винчи основаны на ошибочном рассуждении, а не на расчетах, хотя иногда он все же прибегал к вычислениям. Тем не менее, эта задача вызвала у него глубокий интерес к анализу конструкции арбалета. Действительно ли стрела, быстро набравшая скорость в начале выстрела, начинает двигаться быстрее тетивы и оторвется от нее до того, как тетива возвратится в исходное положение?
Не имея четкого представления о таких понятиях, как инерция, сила и ускорение, Леонардо да Винчи, естественно, не мог найти окончательного ответа на этот вопрос. На страницах его рукописи встречаются рассуждения противоположного характера: в некоторых из них он склонен ответить на этот вопрос положительно, в других — отрицательно. Интерес Леонардо да Винчи к этой проблеме привел его к дальнейшим попыткам усовершенствовать конструкцию арбалета. Это говорит о том, что интуитивно он догадывался о существовании закона, впоследствии получившего название «закон сложения сил».
Леонардо да Винчи не ограничился только проблемой скорости движения стрелы и действия сил натяжения в арбалете. Например, его интересовало также, увеличится ли дальность полета стрелы в два раза, если в два раза увеличить вес дуги арбалета. Если измерить суммарный вес всех стрел, расположенных одна за другой впритык и составляющих непрерывную линию, длина которой равна максимальной дальности полета, то будет ли этот вес равен силе, с которой тетива действует на стрелу? Иногда Леонардо да Винчи действительно смотрел глубоко, например, в поисках ответа на вопрос, свидетельствует ли вибрация тетивы сразу после выстрела о потере энергии дугой?
В итоге в «Мадридской рукописи», касаясь соотношения между усилием на дуге и смещением тетивы, Леонардо да Винчи утверждает: «Сила, вынуждающая тетиву арбалета двигаться, увеличивается по мере уменьшения угла в центре тетивы». Тот факт, что это утверждение больше не встречается нигде в его записях, может означать, что такой вывод был сделан им окончательно. Несомненно, он применял его в многократных попытках усовершенствовать конструкцию арбалета с так называемыми блочными дугами.
Блочные дуги, в которых тетива пропущена через блоки, известны современным стрелкам из лука. Эти дуги позволяют достичь высокой скорости полета стрелы. Законы, лежащие в основе их действия, сейчас хорошо известны. Леонардо да Винчи не имел столь же полного представления о действии блочных дуг, однако он изобрел арбалеты, в которых тетива пропускалась через блоки. В его арбалетах блоки обычно имели жесткое крепление: они не перемещались вместе с концами дуги, как в современных арбалетах и луках. Поэтому дуга в конструкции арбалета Леонардо да Винчи не оказывала такого же действия, как в современных блочных дугах. Так или иначе, Леонардо да Винчи, очевидно, намеревался изготовить дугу, конструкция которой позволяла бы решить проблему «тетива — угол», т.е. увеличение силы, действующей на стрелу, достигалось бы за счет уменьшения угла в центре тетивы. Кроме того, он пытался уменьшить потери энергии при стрельбе из арбалета.
В основной конструкции арбалета Леонардо да Винчи очень гибкая дуга укреплялась на станине. На некоторых рисунках видно, что при максимальном натяжении тетивы дуга изгибалась почти в окружность. От концов дуги тетива с каждой стороны пропускалась через пару блоков, укрепленных впереди станины рядом с направляющей канавкой для стрелы, а затем шла к спусковому устройству.
Леонардо да Винчи, по-видимому, нигде не дал объяснения своей конструкции, однако ее схема неоднократно встречается в его рисунках вместе с изображением арбалета (также с сильно изогнутой дугой), в котором натянутая тетива, идущая от концов дуги к спусковому устройству, имеет V-образную форму.
Представляется наиболее вероятным, что Леонардо да Винчи стремился максимально уменьшить угол в центре тетивы с тем, чтобы стрела при выстреле получала большее ускорение. Возможно, что и блоки он использовал для того, чтобы угол между тетивой и крыльями арбалета оставался как можно дольше близким к 90°. Интуитивное представление о законе сложения сил помогло ему радикально изменить проверенную временем конструкцию арбалета на основе количественного соотношения между энергией, «запасенной» в дуге арбалета, и скоростью движения стрелы. Несомненно, он имел представление о механической эффективности своей конструкции и пытался дополнительно усовершенствовать ее.
Блочная дуга Леонардо да Винчи, видимо, была непрактичной, поскольку резкое натяжение тетивы приводило к значительному ее изгибу. Такую значительную деформацию могли выдержать лишь составные дуги, изготовленные особым образом.
Составные дуги использовались при жизни Леонардо да Винчи и, возможно, именно они вызвали у него интерес к той проблеме, попытки решить которую привели его к представлению о том, что именуется нейтральной плоскостью. Исследование этой проблемы было связано и с более глубоким изучением поведения материалов под действием механического напряжения.
В типичной составной дуге, применявшейся в эпоху Леонардо да Винчи, внешняя и внутренняя стороны крыльев арбалета изготавливались из различных материалов. Внутренняя сторона, испытывавшая сжатие, обычно изготавливалась из рога, а внешняя, работавшая на растяжение, — из сухожилий. Каждый из этих материалов прочнее дерева. Между внешней и внутренней сторонами дуги использовался деревянный слой, достаточно прочный, чтобы придать крыльям жесткость. Крылья такой дуги можно было сгибать более чем на 180°. Леонардо да Винчи имел некоторое представление о том, как изготавливали такую дугу, а проблема выбора материалов, которые могли бы выдерживать сильное натяжение и сжатие, возможно, привела его к глубокому пониманию того, как возникают напряжения в той или иной конструкции.
На двух небольших рисунках (обнаруженных в «Мадридской рукописи») он изобразил плоскую пружину в двух состояниях — деформированном и недеформированном. В центре деформированной пружины он начертил две параллельные линии, симметричные относительно центральной точки. При сгибании пружины эти линии расходятся с выпуклой стороны и сходятся — с вогнутой.
Эти рисунки сопровождает подпись, в которой Леонардо да Винчи отмечает, что при сгибании пружины выпуклая часть становится толще, а вогнутая — тоньше. «Такая модификация является пирамидальной и, следовательно, никогда не будет изменяться в центре пружины». Иными словами, расстояние между первоначально параллельными линиями будет возрастать в верхней части по мере его уменьшения в нижней. Центральная часть пружины служит своего рода балансом между двумя сторонами и представляет собой зону, где напряжение равно нулю, т.е. нейтральную плоскость. Леонардо да Винчи понимал также, что как натяжение, так и сжатие увеличиваются пропорционально расстоянию до нейтральной зоны.
Из рисунков Леонардо да Винчи видно, что представление о нейтральной плоскости возникло у него и при изучении действия арбалета. Примером является его рисунок гигантской катапульты для стрельбы камнями. Сгибание дуги этого оружия производилось с помощью винтового ворота; камень вылетал из кармана, расположенного в центре сдвоенной тетивы. Как ворот, так и карман для камня нарисованы (в увеличенном масштабе) такими же, как и на рисунках арбалета. Однако Леонардо да Винчи, по-видимому, понимал, что увеличение размера дуги приведет к сложным проблемам. Судя по рисункам Леонардо да Винчи, на которых изображена нейтральная зона, ему было известно, что (для данного угла сгибания) напряжения в дуге увеличиваются пропорционально ее толщине. Чтобы напряжения не достигали критической величины, он изменил конструкцию гигантской дуги. Передняя (фронтальная) ее часть, испытывавшая растяжение, по его представлениям, должна изготавливаться из цельного бревна, а задняя ее часть (тыльная), работающая на сжатие, — из отдельных блоков, закрепленных позади передней части. Форма этих блоков была такова, что они могли соприкасаться друг с другом только при максимальном изгибе дуги. Эта конструкция, так же как и другие, показывает, что Леонардо да Винчи считал, что силы растяжения и сжатия следует рассматривать отдельно друг от друга. В рукописи «Трактата о полете птиц» и других своих записях Леонардо да Винчи отмечает, что устойчивость полета птицы достигается только тогда, когда ее центр тяжести находится впереди центра сопротивления (точки, в которой давление спереди и сзади одинаково). Этот функциональный принцип, использовавшийся Леонардо да Винчи в теории полета птиц, и сейчас имеет важное значение в теории полета самолетов и ракет.
1 «Джоконда»
В Милане Леонардо да Винчи начал работу над своей знаменитой картиной «Джоконда (Мона Лиза)». Предыстория «Джоконды» такова.
Франческо ди Бартоломео дель Джокондо заказал великому художнику портрет своей третьей жены, 24-летней Моны Лизы. Картина, размером 97х53 см., была закончена в 1503 г. и сразу получила известность. Писал ее великий художник четыре года (он вообще свои произведения творил длительное время). Свидетельством этого может быть использование различных растворителей в период написания. Так, лицо Моны Лизы, в отличие от рук, покрыто сетью трещин. Франческо дель Джокондо по невыясненным причинам не выкупил эту картину, а Леонардо до конца жизни не расставался с ней. Последние годы жизни, как уже отмечалось выше, великий художник по приглашению короля Франции Франциска I провел в Париже. После его смерти 2 мая 1519 года эту картину выкупил сам король.
Создавая свой шедевр, художник использовал секрет, известный многим портретистам: вертикальная ось полотна проходит через зрачок левого глаза, что должно вызывать у зрителя чувство возбуждения. Портрет (он находится в Лувре) является дальнейшей разработкой типа, появившегося у Леонардо ранее: модель изображена по пояс, в легком повороте, лицо обращено к зрителю, сложенные руки ограничивают композицию снизу. Одухотворенные руки Моны Лизы так же прекрасны, как легкая улыбка на ее лице и первобытный скалистый пейзаж в туманной дали.
Джоконда известна как образ загадочной, даже роковой женщины, однако эта интерпретация принадлежит XIX веку.
Картина вызывает различные предположения. Так в 1986 году американская художница и исследовательница Лилиан Шварц сопоставила изображение Моны Лизы с автопортретом Леонардо. Использовав перевернутое изображение автопортрета, она с помощью компьютера привела картины к одному масштабу, чтобы расстояние между зрачками стало одинаковым. Считается, что при этом она получила поразительное сходство, хотя эта версия представляется достаточно спорной.
Существует мнение, что художник что-то зашифровал в своей картине и в частности в знаменитой улыбке Джоконды. Едва заметное движение губ и глаза вписываются в правильный круг, чего нет на картинах ни Рафаэля, ни Микеланджело, ни Боттичелли — других гениев Ренессанса. Фон у «Мадонн» — всего-то темная стена соответственно с одной и двумя прорезями окон. В этих картинах все ясно: мать с любовью смотрит на свое дитя.
2 «Тайная Вечеря»
Размышления Леонардо о пространстве, линейной перспективе и выражении разнообразных эмоций в живописи вылились в создание фрески «Тайная вечеря», написанной в экспериментальной технике на дальней торцовой стене трапезной монастыря Санта Мария делле Грацие в Милане в 1495-1497 гг.
В связи с «Тайной вечерей» Вазари приводит в своем жизнеописании Леонардо забавный эпизод, прекрасно характеризующий манеру работы художника и его острый язык. Недовольный медлительностью Леонардо, приор монастыря настойчиво требовал от него, чтобы он скорее закончил свое произведение. «Ему казалось странным видеть, что Леонардо целую половину дня стоит погруженный в размышление. Он хотел, чтобы художник не выпускал кисти из рук, наподобие того, как не прекращают работу на огороде. Не ограничиваясь этим, он пожаловался герцогу и так стал донимать его, что тот был вынужден послать за Леонардо и в деликатной форме просить его взяться за работу, всячески давая при этом понять, что все это он делает по настоянию приора». Затеяв с герцогом разговор на общие художественные темы, Леонардо затем указал ему, что он близок к окончанию росписи и что ему остается написать лишь две головы — Христа и предателя Иуды. «Эту последнюю голову он хотел бы еще поискать, но в конце концов, если он не найдет ничего лучшего, он готов использовать голову этого самого приора, столь навязчивого и нескромного. Это замечание весьма рассмешило герцога, сказавшего ему, что он тысячу раз прав. Таким-то образом бедный смущенный приор продолжал подгонять работу на огороде и оставил в покое Леонардо, который закончил голову Иуды, оказавшуюся истинным воплощением предательства и бесчеловечности».
К миланской росписи Леонардо готовился тщательно и долго. Он выполнил множество набросков, в которых изучал позы и жесты отдельных фигур. «Тайная вечеря» привлекла его не своим догматическим содержанием, а возможностью развернуть перед зрителем большую человеческую драму, показать различные характеры, вскрыть душевный мир человека и точно и ясно обрисовать его переживания. Он воспринял «Тайную вечерю» как сцену предательства и поставил себе целью внести в это традиционное изображение то драматическое начало, благодаря которому оно приобрело бы совсем новое эмоциональное звучание.
«Тайная вечеря» — самое зрелое и законченное произведение Леонардо. В этой росписи мастер избегает всего того, что могло бы затемнить основной ход изображенного им действия, он добивается редкой убедительности композиционного решения. В центре он помещает фигуру Христа, выделяя ее просветом двери. Апостолов он сознательно отодвигает от Христа, чтобы еще более акцентировать его место в композиции. Наконец, в этих же целях он заставляет сходиться все перспективные линии в точке, непосредственно расположенной над головой Христа. Учеников Леонардо разбивает на четыре симметрические группы, полные жизни и движения. Стол он делает небольшим, а трапезную — строгой и простой. Это дает ему возможность сосредоточить внимание зрителя на фигурах, обладающих огромной пластической силой. Во всех этих приемах сказывается глубокая целеустремленность творческого замысла, в котором все взвешено и учтено.
Основной задачей, которую поставил себе Леонардо в «Тайной вечере», была реалистическая передача сложнейших психических реакций на слова Христа: «Один из вас предаст меня». Давая в образах апостолов законченные человеческие характеры и темпераменты, Леонардо заставляет каждого из них по-своему реагировать на произнесенные Христом слова. Именно эта тонкая психологическая дифференциация, основанная на разнообразии лиц и жестов, и поражала более всего современников Леонардо, особенно при сопоставлении его росписи с более ранними флорентийскими изображениями на эту же тему кисти Тадео Гадди, Андреа дель Кастаньо, Козимо Росселли и Доменико Гирландайо. У всех этих мастеров апостолы сидят спокойно, наподобие статистов, за столом, оставаясь совершенно безучастными ко всему происходящему. Не имея в своем арсенале достаточно сильных средств для психологической характеристики Иуды, предшественники Леонардо выделяли его из общей группы апостолов и располагали в виде совершенно изолированной фигуры перед столом. Тем самым Иуда искусственно противопоставлялся всему собранию как изгой и злодей. Леонардо смело ломает эту традицию. Его художественный язык достаточно богат, чтобы не прибегать к подобным, чисто внешним эффектам. Он объединяет Иуду в одну группу со всеми прочими апостолами, но придает ему такие черты, которые позволяют внимательному зрителю сразу же опознать его среди двенадцати учеников Христа.
Каждого из учеников Леонардо трактует индивидуально. Подобно брошенному в воду камню, порождающему все более расходящиеся по поверхности круги, слова Христа, упавшие среди мертвой тишины, вызывают величайшее движение в собрании, за минуту до того пребывавшем в состоянии полного покоя. Особенно импульсивно откликаются на слова Христа те три апостола, которые сидят по его левую руку. Они образуют неразрывную группу, проникнутую единой волей и единым движением. Молодой Филипп вскочил с места, обращаясь с недоуменным вопросом к Христу, Иаков старший в возмущении развел руками и откинулся несколько назад, Фома поднял руку вверх, как бы стремясь отдать себе отчет в происходящем. Группа, расположенная по другую сторону Христа, проникнута совершенно иным духом. Отделенная от центральной фигуры значительным интервалом, она отличается несравненно большей сдержанностью жестов. Представленный в резком повороте Иуда судорожно сжимает кошель со сребрениками и со страхом смотрит на Христа; его затененный, уродливый, грубый профиль контрастно противопоставлен ярко освещенному, прекрасному лицу Иоанна, безвольно опустившего голову на плечо и спокойно сложившего руки на столе. Между Иудой и Иоанном вклинивается голова Петра; наклонившись к Иоанну и опершись левой рукой о его плечо, он что-то шепчет ему на ухо, в то время как его правая рука решительно схватилась за меч, которым он хочет защитить своего учителя. Сидящие около Петра три других апостола повернуты в профиль. Пристально смотря на Христа, они как бы вопрошают его о виновнике предательства. На противоположном конце стола представлена последняя группа из трех фигур. Вытянувший по направлению к Христу руки Матфей с возмущением обращается к пожилому Фаддею, как бы желая получить от него разъяснение всего происходящего. Однако недоуменный жест последнего ясно показывает, что и тот остается в неведении.
Далеко не случайно Леонардо изобразил обе крайние фигуры, сидящие по краям стола, в чистом профиле. Они замыкают с обеих сторон идущее от центра движение, выполняя здесь ту же роль, которая принадлежала в «Поклонении волхвов» фигурам старика и юноши, поставленных у самых краев картины. Но если психологические средства выражения у Леонардо не поднимались в этом произведении ранней флорентийской эпохи выше традиционного уровня, то в «Тайной вечере» они достигают такого совершенства и глубины, равных которым напрасно было бы искать во всем итальянском искусстве XV века. И это прекрасно понимали современники мастера, воспринявшие «Тайную вечерю» Леонардо как новое слово в искусстве.
Метод росписи масляными красками оказался очень недолговечным. Уже через два года Леонардо пришёл в ужас, видя своё произведение так сильно изменившимся. А через десять лет он вместе с учениками пробует произвести первые реставрационные работы. Всего в течение 300 лет было сделано восемь реставраций. В связи с этими попытками на роспись были неоднократно нанесены новые слои красок, значительно исказившие оригинал. К тому же, к началу XX века, ноги Иисуса Христа оказались полностью стёрты, так как постоянно открывающаяся дверь столовой соприкасалась как раз с этим местом. Дверь прорубили монахи для прохода в столовую, но поскольку это было сделано в 1600-ых годах, то она является исторической дырой и замуровать её нет никакой возможности.
Милан по праву гордится этим шедевром, являющимся единственным произведением эпохи Возрождения такого масштаба. Безрезультатно два французских короля мечтали перевезти роспись вместе со стеной в Париж. Наполеон тоже не остался равнодушен к этой идее. Но к большой радости миланцев и всей Италии эта неповторимая работа великого гения осталась на своём месте. Во время II Мировой войны, когда английская авиация бомбардировала Милан, крыша и три стены знаменитого здания оказались полностью снесёнными. И осталась стоять только та, на которой сделал свою роспись Леонардо. Это было настоящее чудо!
Долгое время гениальная работа находилась на реставрации. Для реконструкции произведения использовались самые последние технологии, позволившие постепенно убрать слой за слоем. Таким образом, были сняты вековая затвердевшая пыль, плесень и всевозможные другие инородные материалы. Причём скажем прямо, от оригинала, в течение 500 лет было потеряно 1/3 или даже половина первоначальных красок. Но общий вид росписи намного преобразился. Она как бы ожила, заиграв весёлыми, живыми красками, которыми одарил ее великий мастер. И, наконец, весной 26 мая 1999 года, после реставрации, длившейся 21 год, произведение Леонардо да Винчи было вновь открыто для всеобщего обозрения. В городе по этому случаю устроили большой праздник, а в церкви — концерт.
Чтобы предохранить эту деликатную работу от повреждений, в здание, через специальные фильтрующие устройства, поддерживаются постоянная температура и влажность воздуха. Вход производится не более 25 человек, каждые 15 минут.
Таким образом, в этой главе мы рассмотрели Леонардо да Винчи как творца — живописца, скульптора, архитектора. В следующей главе он будет рассмотрен как ученый и изобретатель.
