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达·芬奇对飞行器的构想

Leonardo da Vinci (1452~1519)

  全名应译为列奥纳多•达•芬奇,意大利文艺复兴中期的著名美术家、科学家和工程师,1452年4月15日生于托斯卡纳的芬奇附近。

  他在少年时即已显露艺术天赋,15岁左右到佛罗伦萨拜师学艺,成长为具有科学素养的画家、雕刻家、军事工程师和建筑师。1482年应聘到米兰后,长期在贵族宫廷中进行创作和研究活动。1513年起漂泊于罗马和佛罗伦萨等地。1516年侨居法国,直至1519年5月2日病逝。

  达•芬奇与米开朗琪罗、拉斐尔并称文艺复兴三杰,尤以《最后的晚餐》和《蒙娜•丽莎》等画驰名。他的现实主义艺术成就奠基于光学、力学、数学和解剖学等自然科学的研究,他以博学多才著称,在数学、力学、光学、植物学、动物学、人体生理学、天文学、地质学、气象学,以及机械设计、土木建筑、水利工程等方面都有不少创见或发明。

  在神学统治一切的时代,达•芬奇积极主张“我们的一切知识来源于我们的感觉”,强调视觉在认识中的作用。他认为实验是认识真理的重要途径,提倡在科学研究中要反复观察和实验,并且身体力行,注重测量,喜用模型及直观标志。达•芬奇认为:“如果不通过物质的证明,任何人的研究不可能称为真正的科学。”同时,他也重视数学的作用,认为任何研究如果不能用数学加以证明,就不能称为科学。他将科学定义为“对自然界中终极原理的理智分析,否则就不成其为科学的一部分”。在他看来,力学现象和声、光等等之间存在着某种一致性,“力学是数理科学的乐园”。达•芬奇经常注意由定量的观察和实验逐步建立起某种数学“法则”,然后应用于有关领域的实际问题的研究。他的科学思想在文艺复兴运动中产生过重要的影响,对近代科学的诞生和发展,起了促进作用。

  达•芬奇用深刻的观察、敏捷的思考和熟练的数学与工程知识丰富了几乎所有各个知识领域。他随身携带的笔记手稿现已发现约7000页,可惜没有完整的著作发表,因此有许多先进思想和天才预见当时未能发挥作用。他在力学领域内有许多重要的发现和预见。例如,他曾用虚速度原理来解释静力学的基本问题。他在分析鸟类飞行时描述过合力的平行四边形,也曾将重物沿斜面的运动分解为两个分量。他对流体力学研究颇多。例如,他发现下部连通诸容器中的静止液体有同一表面高度。在类似于水压机的实验中,他观察到左管中活塞的压重与右管中高于左管水面的水柱重量之比等于活塞所压的面积与右管截面积之比。在对液流的一系列观察中,他断定河流或血管中的流速与通道的大小成反比。他还测定过材料强度。他所设计的机械装置和发明据说有上千项。如:他从模仿鸟类飞行着手研究飞行原理,设计过多种飞行器(见图)。他还确信用任何普通机械工具作永恒运动是不可能的。

  达•芬奇结合绘画研究过光影、明暗、色彩和各种透视现象,指出黑和白不是真正的颜色。他设想光的传播如同投石击水引起的水波和空气中的声波一样,也由中心向外传播。他作过针孔成像实验,并以光线的直进加以阐明;他研究过眼球的构造和功能,还设计过一些光学仪器。

  达•芬奇拒绝用拉丁文而是用意大利文书写,手稿中绘有大量草图。19世纪中期开始,根据在伦敦、巴黎、米兰等图书馆保存的手稿,已编辑出版了他的遗著,如《绘画论》、《莱奥纳多•达•芬奇手稿》、《马德里手稿》等。

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