Исааку Ньютону приписывают первую формулировку теории гравитации во второй половине 17-го века — очевидно, вдохновленную падением яблока с дерева — но фундаментальные аспекты гравитационного притяжения были также признаны Леонардо да Винчи более ста лет назад. Об этом говорится в новом исследовании, которое было опубликовано в журнале Leonardo.
В ходе исследования были проанализированы диаграммы в уже оцифрованных записных книжках Леонардо, в том числе эскизы треугольников, которые показывают взаимосвязь между естественным движением, направленным движением и выравниванием движения — признание того, что гравитация является своего рода ускорением.
В случае Леонардо это включало в себя размышления о песке, высыпаемом из кувшина. Он понял, что, если кувшин тянуть по горизонтальной плоскости с той же скоростью, что и сила, тянущая песчинки вниз, песок образует гипотенузу треугольника. Это осознание изменения скорости падающего объекта с течением времени является решающим шагом на пути к нахождению гравитационной постоянной на Земле.
«Около 500 лет назад Леонардо да Винчи пытался раскрыть тайну гравитации и ее связь с ускорением с помощью серии остроумных экспериментов, руководствуясь только своим воображением и искусной экспериментальной техникой», — пишут исследователи в опубликованной ими статье.
Эта гравитационная постоянная позже использовалась Ньютоном для определения его законов движения (включая гравитацию) и Альбертом Эйнштейном в его общей теории относительности. Леонардо знал, что он что-то нашел, но не был уверен, что именно.
Частично эта неопределенность была связана с тем, что Леонардо разделял идею Аристотеля о непрерывной силе, известной как импетус, которая наполняет снаряды и дает им возможность двигаться против гравитации. Принцип инерции, когда объекты просто продолжают двигаться в одном направлении, пока не встретятся с противодействующей силой, еще не был установлен в науке того времени.
Тем временем гравитация объяснялась Аристотелем как склонность материалов располагаться в соответствии с естественным порядком. Другими словами, гравитация и летающие снаряды объяснялись двумя очень разными теориями.
Хотя в его расчетах были ошибки, воссоздание экспериментов Леонардо в лаборатории показало, что его алгоритм рассчитал неуловимую гравитационную постоянную («g») с точностью 97 процентов по сравнению с современными методами и уравнениями.
«Разработав подход геометрической эквивалентности для демонстрации законов движения, Леонардо продемонстрировал замечательное понимание динамики падающих объектов, избегая необходимости знать точное значение «g», пока мы предполагаем, что «g» представляет скорость изменения скорости или ускорения», — пишут исследователи. «Если бы он провел эксперимент, который описал в своей рукописи, то он мог бы быть первым человеком, который сознательно создал эффект силы «g», не находясь в состоянии свободного падения».
Исследователей особенно впечатлили методы Леонардо, использующие то, что было ему доступно в то время, в первую очередь геометрию, и применяя это для исследования чего-то неизвестного. То же самое новшество все еще может быть применено к науке сегодня.
Ньютон не сам придумал свой закон всемирного тяготения: Галилей признал связь между движением свободного падения и временем в 1604 году, в то время как сам Ньютон полагает, что открытия Буллиальда и Борелли легли в основу его теорий.
Как оказалось, Леонардо да Винчи тоже был на правильном пути, определяя закономерности падения объектов, которые позже использовались для объяснения движения звезд и планет — и, как известно, для предсказания существования Нептуна.
«Мы не знаем, проводил ли Леонардо дальнейшие эксперименты или более глубоко исследовал этот вопрос», — говорит инженер-механик Мортеза Гариб из Калифорнийского технологического института. «Но тот факт, что он боролся с проблемами таким образом — в начале 1500-х годов — демонстрирует, насколько далеко зашло его мышление».
Ледник Судного дня может поднять уровень моря вдвое сильнее, чем считалось
Новое исследование объясняет, почему ледник Судного дня в Антарктиде отступает быстрее, чем прогнозировалось, потенциально удваивая свой вклад в повышение уровня моря к 2100 году. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature…
Луна могла способствовать возникновению первых континентов на Земле
В сутках вечно не хватает часов. Но для планетолога Саймона Лока из Бристольского университета именно это обстоятельство стало отправной точкой в его исследованиях. Он изучает события, произошедшие около 4,5 миллиарда…
Горы разрушаются быстрее всего там, где этого меньше всего ожидается
Ученые выяснили, почему некоторые пологие горные ландшафы подвергаются эрозии быстрее, чем крутые скалистые склоны, что выявило скрытые последствия для круговорота углерода на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.…
МО: за ночь над регионами России сбили 709 украинских БПЛА
Средства ПВО за прошедшую ночь перехватили и уничтожили над регионами РФ, а также над акваториями Черного и Азовского морей 709 украинских беспилотных летательных аппаратов. Об этом сообщили в Минобороны России.…
4 ноября в России отмечается День народного единства
4 ноября в России ежегодно с 2005 года отмечается День народного единства. Праздник установлен в память об освобождении народным ополчением Москвы от польских интервентов в 1612 году. Официальный статус дня…
Победа демократов и реакция президента Трампа. Первые итоги промежуточных выборов в США
Кандидаты Демократической партии получают контроль над Палатой представителей и Сенатом Конгресса США по итогам промежуточных выборов, свидетельствуют данные подсчетов. Американцы избирают 35 из 100 сенаторов и всех 435 членов Палаты…
Президент Путин изменил мировой расклад
Еще пять лет назад США и Европа пытались говорить с Россией исключительно с позиции силы. Однако сит...
Теории о том, как Вселенная рассеяла космический туман, поставлены под сомнение
После Большого взрыва водород и гелий существовали в ионизированном состоянии. Это означает, что эле...
Эксперт не исключил также, что существует вероятность, когда при возникновении сочетания некоторых условий могут возникнуть предпосылки для развития того или иного сценария из широкого спектра возможных. Хотя не надо огульно отбрасывать и множенство других потенциальных вариантов.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".