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».
Ученые объяснили, почему люди выросли почти вдвое больше своих предков
На протяжении большей части нашей эволюционной истории предки человека увеличивались в размерах постепенно, поколение за поколением, медленно, шаг за шагом, в сторону увеличения роста. Затем, где-то между 2 и 2,5…
Изменения уровня моря миллионы лет поддерживали стабильный климат Земли
Земля каким-то образом оставалась пригодной для жизни более 100 миллионов лет, отчасти благодаря естественной системе регулирования климата, которую ученые так и не смогли до конца понять. Новое исследование заполняет важный…
У животных есть генетический переключатель, который переводит их в зимний режим
С сокращением светового дня и похолоданием воздуха некоторые животные не просто немного замедляют свою активность. По сути, они переключаются на совершенно другую «операционную систему». Новые исследования наконец-то позволили точно определить,…
Удары по складам Wildberries в Краснодаре и Невинномысске и 242 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО за ночь перехватили 242 украинских беспилотника над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. Логистические центры Wildberries в Краснодаре и ставропольском Невинномысске были атакованы ночью, сообщила основательница компании Татьяна…
Новые удары ВС России по украинским портам. Главное о результатах
Российские войска в ночь на 22 июля продолжили нанесение ударов по портам Украины, используемым для доставки военных грузов ВСУ, сообщили в Минобороны РФ. ТАСС собрал основное о результатах. Заявление Минобороны…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ погибли два человека
ВСУ атаковали территорию Белгородской области более 60 раз за прошедшие сутки. В результате погибли 2 мирных жителя, еще 13 получили ранения, сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в "Максе". "В…
Зеленский принес своего главкома ВСУ в жертву «картонному майдану»
«При нем украинские войска драпали и из-под Артемовска, и из-под Мариуполя, и будут драпать сейчас –...
В водоемах Земли идёт стремительное исчезновение кислорода
Концентрация растворенного кислорода в реках, океанах, озерах снижается на фоне загрязнений и потепл...
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)".