Леонардо да Винчи обогатил мировоззрение Возрождение идеей ценности науки: математики и естествознания. Рядом с эстетическими интересами — и выше их — он поставил научные. Его роль была в этом отношении вполне аналогична с ролью Макиавелли. Тот же предостерегал против идеалистических увлечений и господства эстетических критериев, тоже тянул на землю, к вопросам практическим, и силком вдвигал в круг интересов общества социологию и политику. Леонардо включил в него математику и естествознание. То и другое было необходимо, ибо обострение и усложнение классовых противоречий властно этого требовали.

Винчи и Макиавелли были созданы всей предыдущей конъюнктурой итальянской коммуны. Но, более чуткие и прозорливые, они поняли, какие новые задачи ставит время этой старой культуре, и каждый по-своему ломал с этой целью канон[12].

В центре его научных конструкций — математика. «Никакое человеческое исследование не может претендовать на название истинной науки, если оно не пользуется математическими доказательствами». «Нет никакой достоверности там, где не находит приложения одна из математических наук, или там, где применяются науки, не связанные с математическими»[13].

Не случайно Леонардо да Винчи тянулся во Флоренции к Тосканелли, а в Милане — к Пачоли. Не случайно наполнял он свои тетради математическими формулами и вычислениями. Не случайно пел гимны математике и механике. Никто не почуял острее, чем Леонардо, ту роль, которую в Италии пришлось сыграть математике в десятилетия, протекшие между его смертью и окончательным торжеством математических методов в работах Галилея.

Италия почти совсем одна положила начало возрождению математики в XVI веке. И возрождение математики было — это нужно твердо признать — еще одной гранью Ренессанса. В нем сказались плоды еще одной полосы усилий итальянской буржуазии. То, что она первая заинтересовалась математикой, объясняется теми же причинами, которые обусловливали ее поворот к естествознанию и экономике. Нужно было добиться господства над природой: для этого требовалось изучить ее, а изучить ее — это выяснялось все больше и больше — по настоящему можно было лишь с помощью математики. Цепь фактов, иллюстрирующих эту эволюцию, идет от Альберти к Пьеро делла Франческа, к Тосканелли и его кружку, к Леонардо, к Пачоли и безостановочно продолжается через Кардано, Тарталью, Джордано Бруно» Феррари, Бомбелли и их последователей вплоть до Галилея. Когда феодальная реакция окончательно задушила творческие порывы итальянской буржуазии, инквизиция сожгла Бруно и заставила отречься Галилея. Начинания итальянцев были тогда подхвачены другими нациями, где буржуазия находилась в поднимающейся конъюнктуре и инквизиция либо не была так сильна, либо совсем отсутствовала: Декарт, Лейбниц, Ньютон стали продолжателями Галилея.

Ренессанс не кончился ни после разгрома Рима в 1527 году, ни после сокрушения Флорентийской республики в 1530 году. Буржуазия, выбитая из господствующих экономических, социальных и политических позиций, продолжала свою культурную работу еще долго после того, как феодальная реакция одержала обе победы. Находясь уже под чуждой ее интересам властью и в значительной степени в чуждом социальном окружении, феодальном, буржуазия боролась за культурное знамя, отвечавшее ее социальной устремленности. И эта работа получила свои определяющие линии от классового интереса буржуазии. Новые хозяева политической жизни старались воспользоваться ее плодами в своих целях. Эти новые интересы формально осуществлялись в рамках старых ренессансных традиций: формальные толчки для новых исследований давались древними. Только вместо Цицерона и Платона обращались к Архимеду и Эвклиду, позднее к Диофанту. И идеи, почерпнутые у древних, разрабатывались применительно тем потребностям, которые выдвигала жизнь[14].

Свои математические исследования он систематизировал еще меньше, чем все другие. Тем не менее, в них было столько научного материала, что, когда его записи попали — это, кажется, можно считать доказанным — в руки прямых предшественников Галилея: Кардано, Тартальи, Бенедетти, Вальди,— они послужили им отличной опорой для вывода общих законов, которых сам Леонардо не вывел. Так получилось, потому, что математика была для него не столько самодовлеющей дисциплиной, сколько общим методом. Всякое знание должно восходить к математике. «Никакое человеческое исследование не может быть названо истинной наукой, если оно не прошло через математические доказательства». Исключений из этого правила Леонардо не допускает. Он не создал классификации наук по какому-нибудь принципу. Но у него был твердый критерий: только та дисциплина — наука, где применимы математические методы, и нет такой научной дисциплины, которая не могла бы быть сведена к математическим выражениям. «Вся философия начертана в той грандиозной книге, которая постоянно лежит раскрытой перед нашими взорами: я говорю о мироздании. Но для того чтобы понять ее, надо предварительно изучить ее язык и письмена. Она написана на языке математики, а письмена ее — треугольники, окружности и другие геометрические фигуры, без знакомства с которыми невозможно понять ни одного слова; без них можно только бесцельно блуждать в темном лабиринте»[15].

Однако, если Леонардо да Винчи не пришел к мысли о классификации наук, в его голове несомненно складывалось нечто вроде идеи энциклопедии. Идея эта не могла быть ему чужда. Вся средневековая наука, к которой был приобщен ученый, в некоторой степени строилась на принципе энциклопедии. Но представления об энциклопедии у Леонардо да Винчи были гораздо шире, чем все те, которые ему предшествовали. Думать так заставляют, по крайней мере, очень многие его высказывания и наброски. Та флорентийская запись 22 марта 1508 года (она приведена выше), где говорится о том, что он начал делать выписки из своих бумаг, «надеясь затем в порядке поместить их по своим местам, согласно предметам, о которых они трактуют», особенно наводит на такие заключения. Леонардо да Винчи задумал составить огромное количество отдельных трактатов на основании беспредельного материала своих записей, если бы время и досуг дали ему возможность. Он не написал ни одного, а Франческо Мельци с грехом пополам издал только его мысли, касающиеся живописи. Между тем материалы у него были собраны и в значительной мере научно обработаны по самым разнообразным дисциплинам: по механике — в этой области он планировал в разное время несколько трактатов; по астрономии, по космографии, по геологии, по палеонтологии, по океанографии, по гидравлике, по гидростатике, по гидродинамике, по различным отраслям физики (оптика, акустика, териология, магнетизм), по ботанике, по зоологии, по анатомии, по перспективе, по живописи, по грамматике, по языкам.

В его записях есть такие удивительные положения, которые во всех своих выводах раскрыты только зрелой наукой второй половины XIX века и позднее. Леонардо знал, что «движение есть причина всякого проявления жизни» (il moto e causa d'ogni vita), притом всеобщим законом природы он считает колебательные движения, утверждает, что звук, свет, теплота, запах, магнетизм распространяются волнообразными колебательными движениями, и доказывает это такими аргументами, опирающимися на опыт, какими — так по крайней мере думают специалисты — пользовался в наше время Гельмгольц. Ученый открыл теорию скорости и закон инерции — основные положения механики. Он изучил падение тел по вертикальной и наклонной линии. Он анализировал законы тяжести. Он установил свойства рычага как простой машины, самой универсальной[16].

Если не раньше Коперника, то одновременно с ним и независимо от него он понял основные законы устройства вселенной. Он знал, что пространство беспредельно, что миры бесчисленны, что Земля — такое же светило, как и другие, и движется подобно им, что она «не находится ни в центре круга Солнца, ни в центре вселенной». Он установил, что «Солнце не движется»; это положение записано у него, как особенно важное, крупными буквами. Он имел правильное представление об истории Земли и о ее геологическом строении[17].

Он первый формулировал основные положения в области анатомии и физиологии растений. Он показал, как образуются жилки на листе, он научил определять возраст растения по числу концентрических кругов в поперечном разрезе ствола и объяснил, почему ось ствола асимметрична по отношению к этим кругам. Ему были известны явления гелиотропизма и геотропизма ветвей и листьев. Он знал, как влияют на жизнь растения воздух, солнце, вода, роса, почвенные соли. Наконец, он первый открыл связь, которая существует у живых существ между собою и с остальной природой, т. е. основной закон биологии. О его анатомических работах говорилось выше. В этой области он был настоящим пионером, и того ученого, который считается отцом научной анатомии, Везалия, теперь уже склонны обвинять в грандиозном плагиате у Леонардо.

Нет возможности перечислить все те изобретения, находящие применение в области различных научных дисциплин и в области техники, которые Леонардо делал попутно: все машины, приборы, аппараты крупных и малых размеров, начиная от осадных и противоосадных орудий и кончая мельчайшими измерительными приборами. О некоторых его изобретениях говорилось выше[18].

Все свои открытия Леонардо да Винчи проверял опытом. Ко всему тому, что он изучал, он приходил, подталкиваемый непосредственно или посредственно требованиями техники искусства. Все свои выводы подтверждал математикою. Таков был круг. Было строгое единство мысли и творчества.

Так как наук и искусство были для него нераздельны, то, чтобы найти и объяснение делу его жизни в социальных условиях его времени и установить связь этого дела с культурой Ренессанса, нужно остановиться и на итогах его художественного творчества[19].

Леонардо да Винчи обладал весьма солидной научной подготовкой. Он был, без сомнения, отличный математик, и, что весьма любопытно, он первый в Италии, а может быть и в Европе, ввел в употребление знаки + (плюс) и - (минус). Он искал квадратуру круга и убедился в невозможности решения этой задачи, то есть, выражаясь точнее, в несоизмеримости окружности круга с его диаметром. Отношение между этими величинами, говорит Леонардо, может быть выражено с желаемым приближением, но не абсолютно точно. Леонардо изобрел особый инструмент для черчения овалов и впервые определил центр, тяжести пирамиды. Изучение геометрии позволило ему впервые создать научную теорию перспективы, и он был одним из первых художников, писавших пейзажи, сколько-нибудь соответствующие действительности. Правда, у Леонардо пейзаж еще несамостоятелен, это декорация к исторической или к портретной живописи, но какой огромный шаг по сравнению с предшествующей эпохой и сколько тут ему помогла верная теория! «Перспектива,— говорит Леонардо,— есть руль живописи. Она разделяется на три части: 1) укорачивание линий и углов; 2) ослабление окраски предметов находящимся между глазом зрителя и предметами слоем воздуха; 3) ослабление контуров»[20].

Леонардо да Винчи стоит в начале этой линии, как самый яркий предвестник и выразитель этого нового поворота. Он лучше всех предчувствовал, как велик будет его охват. И многие из задач, которые этому математическому направлению суждено было решить, были уже им поставлены. Это тоже было его вкладом в культуру Возрождения.

Более других областей науки занимали Леонардо да Винчи различные отрасли механики. Было бы наивно думать, что все сообщаемое в его рукописях изобретено им: многое, очевидно, взято лишь в виде примера из тогдашней техники, и в этом отношении манускрипты Леонардо да Винчи превосходно иллюстрируют эпоху. Ученый также известен как гениальный усовершенствователь и изобретатель, одинаково сильный и в теории, и в практике.

Теоретические выводы Леонардо да Винчи в области механики поражают своей ясностью и обеспечивают ему почетное место в истории этой науки, в которой он является звеном, соединяющим Архимеда с Галилеем и Паскалем.

В университетах того времени механику изучали по Аристотелю. Аристотель, как известно, был далек от ясных представлений Архимеда, вполне обосновавшего теорию рычага. Аристотель смутно сознавал закон, высказанный гораздо позднее Галилеем и вполне научно обоснованный Д'Аламбером, по которому то, что выигрывается в скорости, теряется в силе, и наоборот; но в сочинениях Аристотеля закон этот только чуть-чуть угадывается, а именно сказано, что длинное плечо рычага «преодолевает большую тяжесть», потому что «более длинный радиус движется сильнее (следовало сказать, наоборот, движется медленнее), чем более короткий»[21].

Последователи Аристотеля перепутали даже то, что он сказал, и более всего им понравилась его «энтелехия» — нечто вроде современного понятия о потенциальной или скрытой энергии, но только весьма смутное, неопределенное и почти непонятное. Один из комментаторов Аристотеля, не будучи в состоянии перевести этот мудреный термин на латинский язык, в отчаянии обратился, наконец, к помощи дьявола. «Враг рода человеческого,— повествует он,— явился на мой зов, но сказал такую бессмыслицу, которая была еще темнее и непонятнее оригинала. Тогда я удовольствовался своим собственным переводом: perfectihabilia — совершенственность». В сущности, Аристотель подразумевал под энтелехией способность развивать движение, но, не обставив это понятие ни математическими, ни опытными данными, сделал его бесплодным[22].

Леонардо да Винчи стоял совершенно в стороне от школьных физических и механических теорий. Он внимательно изучил Архимеда, которого часто цитирует, и старался пойти далее. Нередко ему это удавалось. С замечательной ясностью излагает ученый-художник в общих, крупных чертах, теорию рычага, поясняя ее рисунками; не остановившись на этом, он дает чертежи, относящиеся к движению тел по наклонной плоскости, хотя, к сожалению, не поясняет их текстом. Из чертежей, однако, ясно, что Леонардо да Винчи на 80 лет опередил голландца Стевина и что он уже знал, в каком отношении находятся веса двух грузов, расположенных на двух смежных гранях треугольной призмы и соединенных между собою посредством нити, перекинутой через блок. Леонардо исследовал также задолго до Галилея продолжительность времени, необходимого для падения тела, спускающегося по наклонной плоскости и по различным кривым поверхностям или разрезам этих поверхностей, то есть линиям. Любопытно, что он предварил даже ошибку Галилея, который вместе с ним заблуждался, думая, что скорее всего тела падают, двигаясь по вогнутой стороне дуги круга, тогда как в действительности линия самого быстрого падения есть кривая более вытянутая, чем круг, и называемая циклоидой; эту кривую открыл уже в XVII веке Паскаль, но еще в XVIII столетии Вентури пытался доказать справедливость мнения Леонардо да Винчи и Галилея.

Еще более любопытны общие начала, или аксиомы, механики, которые пытается установить Леонардо. Многое здесь неясно и прямо неверно, но встречаются мысли, положительно изумляющие у писателя конца XV века. «Ни одно чувственно воспринимаемое тело,— говорит Леонардо,— не может двигаться само собою. Его приводит в движение некоторая внешняя причина, сила. Сила есть невидимая и бестелесная причина в том смысле, что не может изменяться ни по форме, ни по напряжению. Если тело движимо силой в данное время и проходит данное пространство, то та же сила может подвинуть его во вдвое меньшее время на вдвое меньшее пространство. Всякое тело оказывает сопротивление в направлении своего движения. (Здесь почти угадан Ньютонов закон действия, равного противодействию). Свободно падающее тело в каждый момент своего движения получает известное приращение скорости. Удар тел есть сила, действующая в течение весьма недолгого времени»[23].

Леонардо да Винчи, решительно отрицает возможность perpetuum mobile, вечно движущегося без посторонней силы механизма. Он основывается на теоретических и опытных данных. По его теории, всякое отраженное движение слабее того, которое его произвело. Опыт показал ему, что шар, брошенный о землю, никогда (вследствие сопротивления воздуха и несовершенной упругости) не поднимается на ту высоту, с которой он брошен. Этот простой опыт убедил Леонардо в невозможности создать силу из ничего и расходовать работу без всякой потери на трение и т.п[24].

Как живо интересовали Леонардо да Винчи механические вопросы, видно из порою курьезных примечаний и восклицаний, которыми пестрят поля его рукописей. Иногда он, подобно Архимеду, готов воскликнуть «эврика!»; иногда, наоборот, недоволен своим объяснением и пишет: «falso! поп ё desso! errato!», а порою даже встречаются восклицания вроде «чертовщина!» О невозможности вечного движения он пишет: «Первоначальный импульс должен рано или поздно израсходоваться, а потому в конце концов движение механизма прекратится». Неудивительно после этого, что Леонардо да Винчи опередил Кулона в опытах над трением — одной из главных причин «ослабления» и прекращения движения. Опыты Леонардо да Винчи убедили его, что трение зависит от веса тела, движущегося по неровной поверхности. «На гладкой плоскости,— говорит Леонардо да Винчи,— трение равно четверти веса движущегося по ней тела». Это первая попытка определить так называемый коэффициент трения. Сверх того, Леонардо да Винчи как практический механик и инженер производил опыты над сопротивлением балок и других материалов разрыву, сжатию и сгибанию. Весьма любопытны его механические объяснения движения живых организмов, например ходьбы человека и бега лошади. Эти объяснения мало чем отличаются от современных. Леонардо да Винчи говорит, что во время движения и человек, и животное теряют положение равновесия, перемещая свой центр тяжести. «При восстановлении равновесия животное находится в состоянии покоя». Исходя из этих начал, он нарисовал чертежи «практического фехтования», которые подарил учителю этого искусства, Борри[25].

Не менее замечательны работы Леонардо да Винчи в области гидростатики и гидродинамики. Почти все механизмы, придуманные им, были забыты недальновидными современниками и ближайшим потомством; но его гидравлические сооружения как в Италии, так и во Франции не могли не обратить всеобщего внимания, и сочинения Леонардо да Винчи по гидравлике весьма часто упоминались последующими авторами. Правда, ученый-художник не сумел выработать тех основных начал гидростатики, которые впоследствии были найдены Паскалем; но он весьма близко подошел к ним, не уступая в ясности своих воззрений Галилею.

Он, например, знал уже, что в двух сообщающихся сосудах жидкость стоит на одинаковом уровне, если плотность ее одинакова. При этом Леонардо да Винчи дает рисунок, из которого видно, что он знал или угадывал закон, гласящий, что давление жидкости на дно не зависит от формы сосуда.

Он знал также, что менее плотная, например нагретая, жидкость должна подняться выше, чем сообщающаяся с ней более плотная жидкость, и на этом основал свою теорию морских течений: по мнению Леонардо да Винчи, у экватора вода стоит выше, чем в умеренных широтах, и вследствие нарушения равновесия происходят течения. Леонардо да Винчи пытался измерить скорость истечения воды из сифона. Его занимала также теория водоворота. Имея довольно ясное понятие о центробежной силе, он заметил, что «вода, движущаяся в водовороте, движется так, что те из частиц, которые ближе к центру, имеют большую вращательную скорость. Это — поразительное явление, потому что, например, частицы колеса, вращающегося вокруг оси, имеют тем меньшую (линейную) скорость, чем они ближе к центру: в водовороте мы видим как раз обратное. Впрочем, если бы вода вращалась подобно колесу, то не могло бы существовать внутри водоворота пустого пространства, а на самом деле водоворот представляет как бы насос»[26].

Еще более отчетливы и замечательны воззрения Леонардо да Винчи на волнообразное движение. Чтобы пояснить характер этого движения, он употребляет сравнение, впоследствии перешедшее в сотни учебников и встречающееся даже в лекциях Тиндаля. «Волна,— говорит он,— есть следствие удара, отраженного водою. Движение волны весьма подобно тому движению, которое производит ветер, когда он колеблет колосья: в этом случае мы также видим движение волн, хотя стебли вовсе не движутся вперед на такое расстояние и с такою скоростью». «Часто, — говорит Леонардо да Винчи, — волны движутся быстрее ветра. Это происходит оттого, что импульс был получен, когда ветер был сильнее, чем в данное время. Скорость волны не может измениться мгновенно». Чтобы пояснить движение частиц воды, Леонардо да Винчи начинает с классического опыта новейших физиков, то есть бросает камень, производя круги на поверхности воды. Он дает чертеж таких концентрических кругов, затем бросает два камня, получает две системы кругов и задается вопросом, что произойдет, когда обе системы встретятся? «Отразятся ли волны под равными углами? — спрашивает Леонардо и прибавляет.— Это великолепнейший (bellissimo) вопрос». Затем он говорит: «Таким же образом можно объяснить движение звуковых волн. Волны воздуха удаляются кругообразно от места своего происхождения, один круг встречает другой и проходит далее, но центр постоянно остается на прежнем месте»[27].

Этих выписок достаточно, чтобы убедиться в гениальности человека, в конце XV века положившего основание волнообразной теории движения, которая получила полное признание лишь в XIX столетии[28].

В области практической физики ученый также выказал замечательную изобретательность. Так, задолго до Соссюра, он соорудил весьма остроумный гигрометр. На вертикальном циферблате находится род стрелки или весов с двумя шариками равного веса, из которых один из воска, другой из ваты. В сырую погоду вата притягивает воду, становится тяжелее и перетягивает воск, вследствие чего рычаг подвигается, и по количеству пройденных им делений можно судить о степени влажности воздуха.

Ученый изобретал разные насосы, стекла для усиления света ламп, водолазные шлемы. Он первый в Италии изобрел плавательный пояс. Особенно занимало его воздухоплавание. Еще в детстве Леонардо да Винчи был страстным любителем птиц, и в одной из своих рукописей он замечает: «Птицы меня радовали в самом раннем детстве, и, когда я был еще в колыбели, меня, говорят, посетил однажды большой коршун, не причинив мне зла». Находясь во Флоренции, он часто покупал множество птиц с единственной целью выпустить их на волю. При этом он постоянно изучал полет птиц и занимался анатомией птичьего тела. Некоторые из сооруженных Леонардо да Винчи для подражания полету птиц механизмов доказывают глубокое знание им анатомии. Всего любопытнее, что он еще в XV столетии изобрел парашют (зонтик в 12 локтей, как он выражается) и производил опыты с маленькими шариками и призмами из тончайшего воска, которые надувал теплым воздухом, заставляя их таким образом летать.

Еще Роберт Чарльз Вентури утверждал, что Леонардо да Винчи раньше Кардано (1550 год) и Порты (1558 год) изобрел камеру-обскуру. Теперь это вполне доказано благодаря исследованиям Гроте, который нашел у да Винчи соответствующие рисунки и описания. Леонардо да Винчи стоял на шаг от изобретения телескопа: он утверждал, что если устроить снаряд, в котором лучи получат такой же ход, как внутри нашего глаза, то это даст возможность увеличивать видимые нами небесные тела. В другом месте Леонардо да Винчи говорит, что человеческий глаз обладает «кристаллической сферой, которая посылает уму явления». Ученый-художник соорудил даже «искусственный глаз», с целью показать ход лучей внутри нашего глаза. Он знал явление, смущавшее даже новейших физиков, а именно так называемую иррадиацию, в силу которой белый предмет на черном поле кажется большим, чем равный ему по величине черный на белом поле. Леонардо да Винчи объясняет это явление тем, что когда свет исходит от более яркой поверхности, то влияние, оказываемое им на сетчатую оболочку, распространяется на более широком пространстве, захватывая соседние нервы, а не только те, на которые непосредственно действует переданное хрусталиком изображение. Объяснение в высшей степени остроумное. Леонардо пользовался знанием законов иррадиации не только в своем трактате о живописи, но и в некоторых картинах, например в «Madonna deH'angello». Явление полутени было в совершенстве изучено Леонардо, и он постоянно пользовался им в живописи. Что касается теории цветов, то он исходил из того положения, что «белый цвет есть причина всех цветов» и что наиболее гармонирующими между собою должны считаться цвета радуги. Любопытны некоторые его отрывочные замечания: «Голубой цвет,— говорит он, как бы предугадывая новейшие теории цвета небесного свода,— происходит от соединения чистейшего белого с парами воздуха». Леонардо насчитывал в радуге не семь цветов, а восемь: тонкий глаз художника ясно различал то, что смешивается обыкновенным зрением.

В области прикладной физики весьма интересна изобретенная Леонардо паровая пушка. Действие ее состояло в том, что в сильно нагретую камеру вводилась теплая вода, мгновенно превращавшаяся в пары, которые своим давлением вытесняли ядро. Кроме того, он изобрел вертел, вращавшийся посредством токов теплого воздуха.

В качестве военного инженера Леонардо много занимался металлургией, причем замечательно, что он не верил в тогдашнюю алхимию. Приведя мнение одного алхимика, что ртуть есть будто бы семя всех металлов, Леонардо замечает: «Это сомнительно, потому что такой взгляд противоречит бесконечному разнообразию природы».

Не менее замечательны размышления Леонардо по вопросам физической астрономии и геологии. Он говорит, например, что мерцание звезд есть явление субъективное, зависящее от свойств нашего глаза; он знает, что Луна светит не собственным, а отраженным от Солнца светом, и считает, что для жителей Луны Земля показалась бы таким же светилом и что Земля, в свою очередь, освещает Луну. Он является одним из первых основателей геологии, развивая «нептуническую» теорию и утверждая, что находимые в горах ископаемые раковины были некогда отложены морем, Леонардо да Винчи смеется над господствовавшим тогда учением, будто эти раковины выросли под влиянием звезд. «Покажите мне теперь,— говорит он,— такое место в горах, где бы звезды могли фабриковать раковины разного возраста, разных форм и видов»[29]. Вентури полагает, что геологические теории Леонардо да Винчи были главной причиной, которая заставляла многих современников считать его почти еретиком.

О географических познаниях ученого лучше всего свидетельствует тот факт, что в Лондонском музее хранится начерченная им по указаниям известного Америго Веспуччи первая карта Америки.

Как художник, создавший множество этюдов листьев и деревьев, Леонардо да Винчи интересовался ботаникой и высказал весьма любопытные мысли об образовании древесных колец, о расположении ветвей и листьев и т.п. Он же первый изобрел способ отпечатывания листьев со всеми их тонкими жилками — искусство, вновь открытое в нашем столетии.

Нельзя обойти молчанием различные военные изобретения Леонардо да Винчи, уже было упомянуто о его паровой пушке, которая гораздо более, чем паровые игрушки древних греков и римлян, может считаться предшественницей машины Уатта. Теперь вполне уместно еще раз обратиться к знаменитому письму, в котором ученый-художник сам себя рекомендовал миланскому герцогу Лодовико Моро, и рассмотреть это письмо как памятник, относящийся к истории военного искусства и техники. В одном из «пунктов» своего письма к Лодовико Моро Леонардо пишет: «Я умею сооружать особые орудия, которые бросают град снарядов, распространяющих сверх того густой дым, вносящий смятение в ряды врагов». Чертежи, которые дает Леонардо в своих манускриптах, поясняют его мысль. В этих чертежах встречаются самые разнообразные формы разрывных снарядов и снарядов, снабженных трубками, извергающими пламя и дым при помощи пороха, смолы и серы, заключенных внутри снарядов. Изобретательность Леонардо да Винчи в этой области почти неисчерпаема, и, если только он не преувеличивает, некоторые из его бомб разбрасывали осколки в районе не менее ста локтей[30].

Остроумны изобретенные Леонардо да Винчи землекопательные машины, состоящие из сложной системы рычагов, движущих одновременно десятки лопат. В виде курьеза можно указать также на изобретенные им колесницы с вращающимися серпами, которые, врезываясь в неприятельскую пехоту, должны были косить солдат. Удивительно, как Леонардо не пришло в голову применить эти или подобные снаряды, весьма напоминающие наши жатвенные машины, к уборке хлеба. По собственному признанию Леонардо, эти «колесницы с серпами» не оправдали его надежд, так как лошади путались и производили смятение не во вражеских, а в своих рядах. Гораздо более важны чертежи и объяснения да Винчи, относящиеся к сверлению пушечных жерл и к отливке различных частей орудия. Особенно интересовался он различными бронзовыми сплавами, тем более что бронза была ему нужна еще для памятника Франческо Сфорца. Весьма подробно исследовал Леонардо обстоятельства полета снарядов, интересуясь этим предметом не только как артиллерист, но и как физик. Он разбирал такие вопросы, как, например, какую форму и величину должны иметь зерна пороха для более скорого сгорания или для более сильного действия? Какой формы должна быть картечь для более быстрого полета? На многие из таких вопросов исследователь отвечает вполне удовлетворительно.

Весьма любопытно в одной из рукописей Леонардо да Винчи указание на то, что он написал целый трактат о частях машин, который и цитирует в своих сочинениях по военному искусству. Трактат не сохранился, и об этом следует пожалеть. Между прочим, как видно из цитат, в этом сочинении были указаны простые способы вычислять действие зубчатых колес и сложных блоков (полиспастов), которыми Леонардо да Винчи часто пользовался для подъема тяжестей. Об изобретательности его в области механики свидетельствует еще тот факт, что он уже весьма остроумный механизм, известный под именем «привеса Кардано» вследствие того, что изобретение его приписывалось математику Кардано, жившему почти целым столетием позднее Леонардо. Удивительно, каким образом история науки до сих пор еще не вполне оценила значение научных работ Леонардо, который за 40 лет до Коперника и задолго до новейших опытов Фуко знал уже, что камень, брошенный с высоты башни, не падает к ее основанию, а отклоняется в сторону, и приписывал это явление вращению Земли, в чем легко убедиться уже из одного заглавия его трактата «Delia discesa de'gravi com-bineta colla rotazione della terra» («О падении тяжелых тел, соединенном с вращением Земли»)[31].

В эпоху, когда химия была еще алхимией, Леонардо да Винчи объясняет горение свечи, говоря, что пламя питается воздухом и что внутренняя часть пламени светит менее по той причине, что в ней сгорание неполно. Леонардо да Винчи пишет целый трактат «о пламени и воздухе», тогда как в XVII веке Декарт еще не умеет объяснить явлений горения, воображая, что их следует приписать его знаменитым «вихрям». Леонардо говорит о «жизненном воздухе», подобно тому как Шееле говорил об «огнетворном воздухе», пока, наконец Лавуазье не исследовал более точно свойства кислорода. После этого можно поверить, что Леонардо опередил даже Фултона: уверяют, что он устроил барку, двигавшуюся против ветра, и если сопоставить это с тем, что достоверно известно о его «паровой пушке», то нетрудно предположить, что барка приводилась в движение действием пара! Рисунок этой барки находится в наиболее знаменитой из рукописей Леонардо.

Несмотря, на интерес, который вызывают все эти частных изобретения Леонардо да Винчи, еще важнее тот общий философский дух его научных работ, который делает его крупнейшим предшественником Фрэнсиса Бэкона. Бот некоторые из афоризмов Леонардо, доказывающих, что он как философ был настоящим проповедником экспериментального метода.

«Истолкователем природы,— говорит да Винчи,— является опыт. Он не обманывает никогда; наше суждение иногда обманывается, потому что ожидает результатов, не подтверждаемых опытом. Надо производить опыты, изменяя обстоятельства, пока не извлечем из них общих правил; потому что опыт доставляет истинные правила. Но к чему служат правила? — спросите вы. Я отвечу, что они, в свою очередь, направляют наши исследования в природе и наши работы в области искусства. Они предостерегают нас от злоупотреблений и от недостаточных результатов.

Люди, занимающиеся точными науками, теми, которые основаны на математике, и при этом совещающиеся не с природой, а с книгами, недостойны названия детей природы: я бы назвал их только внуками природы. Она одна учительница истинных гениев. Но посмотрите на глупцов! Они насмехаются над человеком, который предпочитает изучать природу, нежели авторов, учеников этой самой природы. Если я занимаюсь каким-либо предметом, то сначала произвожу опыты, а потом делаю выводы и строю доказательства. Таков метод, которому надо следовать, изучая явления природы»[32]. Так писал Леонардо да Винчи в конце XV и начале XVI века.

Жизнь и деятельность его служат опровержением ходячего мнения, гласящего, что даже гениальный по натуре человек, слишком разнообразящий свои занятия, не достигает ничего прочного. Любопытно, что о самом Леонардо да Винчи высказан подобный взгляд остроумным критиком Стендалем. Но, работая во всех областях знания и искусства, он всюду был оригинален и велик; и не его вина, если его заслуги в области науки и философии были оценены слишком поздно и даже теперь не получили еще всеобщего признания. Рано или поздно история науки отведет Леонардо да Винчи такое же место, какое он занимает в истории искусства.

Одним из величайших вкладов Леонардо да Винчи в науку явилось изучение человеческой анатомии. В то время как большинство художников расценивали анатомию в качестве инструмента для своих рисунков, Леонардо заинтересовался пониманием работы, совершаемой человеческим телом. Его не напугало негативное отношение Церкви к анатомическому изучению мертвого тела. В общем Леонардо да Винчи изучил более тридцати тел методом резекции. В результате этих изучений он смог сделать модель человеческого сердца, глаза и мозга. Он произвел детальное описание своих исследований при рассечении тел, которые показали, что его знания о человеческом теле намного опережали его время. В процессе исследований Леонардо да Винчи сделал множество зарисовок. Одним из них является рисунок вскрытого чрева с эмбрионом человека внутри. Положение пуповины эмбриона удивительно правильное. Он был одним из первых, кто сделал зарисовки частей тела в сечении, давая название индивидуальных частей. Этим методом пользуются и сегодня[33].

Он уделял особое внимание человеческому глазу и понял то, что сейчас известно как основные принципы оптики. Он правильно заметил, что образы обратны на сетчатке человеческого глаза и высказал мнение о свойстве преломления света. Он также понял, что глаз является линзой, которая присоединяется к мозгу с помощью нервов.

Меньше всего при жизни были признаны достижения Леонардо да Винчи в области медицины, особенно — в анатомии и физиологии.
Известно, что уже в середине XIII века просвещенный король Фридрих II Штауфен разрешил хирургам, обучающимся в основанной им школе в Салерно, проводить вскрытие казненных преступников. Более того, эти занятия были обязательными для желающих посвятить себя медицине. Аналогичная школа в скором времени появилась в Болонье. Труд ее преподавателя по анатомии Мондино де Лючи, написанный в 1316 году, являлся фундаментальным вплоть до XVI столетия. Однако качество анатомических изображений оставляло желать лучшего: до 1500 года преобладали грубые гравюры, схематично передающие строение скелета и расположение внутренних органов.

Сейчас можно с уверенностью сказать, что Леонардо да Винчи был не только великолепным иллюстратором, но и значительным анатомом своего времени. Анатомические рисунки и рукописи Леонардо были неизвестны вплоть до 1778 года, когда они были обнаружены в Кенсингтоне.

До нас дошло около 150 больших листов, где Леонардо последовательно представляет различные части тела человека — от внутренних до наружных, что формирует у зрителя пространственное впечатление, помогает составить представление о принадлежности определенных органов к различным системам. Достижение художника состояло в том, что он в своей иллюстрационной технике последовательно применял «осмысленный принцип»: изображение максимально упрощало сложность оригинала.

Занимался Леонардо да Винчи и вопросами патологии, а именно прогрессирующими изменениями под действием болезни. Он стал первым в истории медицины, кто описал атеросклероз на основании вскрытия 100-летнего старика, умершего на удивление безболезненно: «Смерть наступила вследствие бессилия, проявившегося в прекращении продвижения крови по артериям, обслуживающим сердце и другие сопутствующие органы, и я записал на пергаменте, что обнаружил их изуродованными и сморщенными»[34].

Леонардо да Винчи интересовался и той областью биологии, которую сейчас мы отнесли бы к физиологии: «причины и принципы проявления дыхания, кашля, зевоты, чихания, рвоты, а также биение сердца, мочевыделение, чувственные раздражения и другие естественные телесные процессы». Он увидел в работе мускулов действие принципов механики и закона движения рычага, а кровообращение пробовал объяснить правилами гидродинамики. Главным анатомическим исследованием, проведенным да Винчи, можно считать изображение отдельных частей тела, описываемых в процессе функционирования, то есть во время исполнения своей механической роли в организме, что явилось базисом для развития физиологии. Дополняя свои эксперименты «имитационными моделями», он попытался воссоздать функции отдельных органов во всех деталях. Так, изучая работу глаза и восприятие им света, автор создал модель camera obscura, которую всегда ставил возле себя.

Особый интерес у Леонардо вызывали гемодинамические проблемы физиологии сердца. Он осуществил попытку создания протеза клапана аорты, через который проходил ток крови, попадая в стеклянную модель. Ее он разработал после того, как вылепил из воска левый желудочек сердца и начальную часть аорты, чем предвосхитил появление сердечной хирургии. Открытия же в области гастроэнтерологии сопровождались первоклассными описаниями и рисунками аппендикса, а также мастерскими изображениями сосудистой системы внутри печени. Не обошел он вниманием и аномалии речевого аппарата человека, что подтверждается рисунками, долго считавшимися фантазиями, карикатурами художника. На самом деле перед нами анатомо-патологические деформации лица — аномалии подбородка, губ, челюсти и даже плохо оперированная «заячья губа». Во время пребывания при дворе герцога Сфорца Леонардо да Винчи изучает феномен продолжения рода; в 1512 году он составляет представление о развитии зародыша. Он показал, как развивается ребенок в околоплодных водах, нарисовав его положение, внутренние органы и кровеносные сосуды; «как ребенок дышит, получая питание через пуповину, и почему одна и та же душа обитает в двух телах». Здесь ученый коснулся совершенно не исследованной тогда области — связи матери и ребенка в ее утробе. Изображений эмбриона в матке до Леонардо да Винчи не существовало. Нелишне напомнить, что наука времен Леонардо да Винчи еще находилась во власти схоластики и мистицизма, хотя и проявляла интерес к идеям античных ученых. Свободный от предрассудков, привыкший всю жизнь полагаться исключительно на себя, ученый-практик на столетия опередил своих современников. К сожалению, многие его открытия остались непостижимыми для современников[35].

Труды любого ученого должны рассматриваться в сопоставлении с достижениями его предшественников и современников и в свете их влияния на последующее развитие науки. Вследствие скрытности Леонардо да Винчи и обнаружения части его рукописей лишь через 300 лет после их написания, естественно, не приходится говорить о влиянии этих записок на последующее развитие естественных наук и техники. Серьезного сопоставления текстов Леонардо да Винчи с сохранившимися рукописями и даже с публикациями современников и предшественников до второй половины XX в. практически не проводилось. Непредвзято и критически подошел к научно-техническому наследию Леонардо профессор Трусделл, не побоявшийся бросить вызов традиционным взглядам. Он указал на явное преувеличение многими современными историками глубины ряда высказываний Леонардо, на непоследовательность, противоречивость и умозрительность многих его замечаний, почти полное отсутствие описания его собственных экспериментов, широкое использование заимствованных материалов. Трусделл подчеркнул необходимость серьезного историко-критического анализа записок Леонардо да Винчи, сопоставления их содержания с другими материалами его эпохи, для того чтобы вычленить действительно оригинальные и однозначно сформулированные им суждения. Это грандиозная работа, которая сейчас только начинается и требует высококвалифицированных специалистов, владеющих как соответствующими естественными и техническими науками, так и знанием средневековых печатных и рукописных источников.

К сожалению, человечеству точно, не известны чьи сочинения читал Леонардо да Винчи. Упоминания других ученых у него крайне редки, к тому же он из принципа отвергал всякое слепое следование авторитетам. У Леонардо да Винчи встречаются (как правило, вне научного контекста) ссылки на Аристотеля, Архимеда и Теофраста - из древних авторов (IV-III вв. до н.э.), Витрувия, Герона, Лукреция и Фронтина - периода расцвета Римской империи (I в. до н.э. - I в. н.э.), Сабита ибн Корру - из арабских учёных (IX век), Иордана Неморария и Роджера Бекона (XIII в.), Альберта Саксонского, Суайнсхеда и Хейтесбери (XIV век), Альберти и Фоссамброне (XV век). Едва ли не единственным исключением в записках Леонардо да Винчи стала его непосредственная полемика с Альбертом Саксонским о движении. Однако нам неизвестно, что он на самом деле читал. Определить это можно только путем кропотливого сличения заметок Леонардо да Винчи с текстами его предшественников и современников, часто сохранившимися лишь в рукописях[36].

Известно, что у Леонардо да Винчи встречаются вольные пересказы тех или иных авторов. Так, по разным источникам мы знаем, что он был знаком с учением Парижской школы XIV века о природе движения и теории рычага. Однако Леонардо не добавил ничего существенного: высказывания его здесь нечетки и непоследовательны. Но, может быть, он был первым, кто заинтересовался движением по наклонной плоскости.

Вообще, в разделах науки, требующих обобщений, Леонардо не проявляет особой проницательности, по-видимому, вследствие слабой общей естественнонаучной подготовки. Там же, где нужен острый глаз, он непревзойден и гениален. Не будучи подготовлен к серьезному изучению динамики процессов, он блестящ в наблюдении их кинематики.

Своеобразно отношение Леонардо да Винчи к математике. Часто приводят следующие слова из его записок: «Пусть не читает меня тот, кто не является математиком». Не ясно, как понимать это заявление и не является ли оно переложением слов греческих авторов. В другом месте Леонардо пишет: «Механика есть рай математических наук, посредством нее достигают математического плода»[37]. Но надо иметь в виду, что Леонардо почти не владел математикой: он складывал дроби, но едва владел начатками алгебры, не умел решать даже простейшие линейные уравнения и пользовался только пропорциями. Поэтому приведенные высказывания о математике носят, может быть, чисто апологетический характер.

Леонардо формулировал все законы только в виде простых пропорциональностей. Иногда они могли совпадать с действительностью, иногда - нет. И трудно судить, когда он приходит к правильному заключению сознательно, а когда случайно. Рассматривая некоторые геометрические задачи, которые он не мог решить аналитически, Леонардо да Винчи придумывал механические приборы, которые давали решения. По части того, что можно рассмотреть и сконструировать, он был безусловно гениален.

Леонардо постоянно говорит об экспериментах, о необходимости их постановки. Но мы не знаем, сколь часто он их на самом деле выполнял. Единственным замечанием Леонардо да Винчи, бесспорно опирающимся на эксперимент, является утверждение о том, что сила трения пропорциональна нагрузке, причем коэффициент трения составляет одну четверть. Это первая известная нам и довольно правдоподобная оценка коэффициента трения. В этом отношении Леонардо да Винчи безусловно предвосхитил работы Гийома Амонтона конца XVII века, которому обычно приписывается открытие законов трения.

Большое количество записок Леонардо да Винчи посвящено прочности колонн, балок и арок. В подтверждение своих суждений он ссылается иногда на эксперимент, но чаще предлагает убедиться на опыте самому читателю. Заключение Леонардо об обратной пропорциональности прочности опор их высоте противоестественно, хотя он и ссылается неоднократно на мысленные эксперименты. На основании тщательного анализа всех записок о прочности конструкций Трусделл пришел к заключению, что Леонардо да Винчи не располагал в этой области ни одним верным результатом, кроме очевидного положения о том, что прочность пропорциональна сечению колонны (балки), - положения, a priori интуитивно известного любому строителю.

Наоборот, там, где знание достигается наблюдением, Леонардо да Винчи гениально проницателен. Так, явно на основе наблюдений он устанавливает места излома арок и сводов при их нагружении. Он обнаружил резонансное возбуждение колебаний в колоколах, появление волновых картин на покрытых мелкой пылью вибрирующих пластинах, - явления, которые были описаны лишь в XVII и XVIII вв.

Особенно широкое поле наблюдений представляло для Леонардо да Винчи движение вод. Здесь многое замечено им впервые. Он описывал движение волн на воде и, в частности, распространение круговых волн на поверхности и взаимное их беспрепятственное прохождение. Отметил образование донных песчаных гряд в потоках и аналогичных гряд, обусловленных действием ветра на суше. Он наблюдал и зарисовывал траектории движения частиц при истечении из отверстий и через водосливы. Замечательны его схематические зарисовки картин вторичных течений в жидкости при сходе потока с донной ступени. Он наблюдал за движением вод в реках и, по-видимому, первым отметил закон неразрывности - обратную пропорциональность скоростей площадям поперечных сечений.

По-видимому, Леонардо не только предложил и описал плоский щелевой лоток для изучения движения жидкости, но и на самом деле пользовался им для наблюдения траекторий течения путем помещения в жидкость подходящих трассеров, в качестве которых он использовал сухие зерна.

Леонардо да Винчи обнаружил много нового в движении вод, хотя и не довел, как всегда, своих широких планов до реализации. Не случайно кардинал Барберини поручил в середине XVII века подготовить для него на основе записок Леонардо да Винчи сохранившийся до нашего времени «Трактат о движении и измерении вод», опубликованный впервые в 1826 г.

Таков Леонардо да Винчи во всех своих противоречиях. Он умел правильно ставить вопросы, указывая иногда и возможные пути поиска решений. Безусловно, в этом сказалась гениальность ученого. Он не стал путепроходцем в науке, но мог быть путеводителем, если бы не его болезненная скрытность и самомнение, лишившие следующие поколения знакомства с его заметками[38].

Таким образом, Леонардо да Винчи первый формулировал основные положения в области анатомии и физиологии растений. Он знал, как влияют на жизнь растения воздух, солнце, вода, роса, почвенные соли. Он первый открыл связь, которая существует у живых существ между собою и с остальной природой, т. е. основной закон биологии.

Леонардо да Винчи в анатомических исследованиях, обобщив результаты вскрытий трупов, в детализированных рисунках заложил основы современной научной иллюстрации. Изучая функции органов, рассматривал организм как образец «природной механики». Впервые описал ряд костей и нервов, особое внимание уделял проблемам эмбриологии и сравнительной анатомии, стремясь ввести экспериментальный метод и в биологию. Кроме того, Леонардо изобретал разные насосы, стекла для усиления света ламп, водолазные шлемы, плавательный пояс, паровую пушку, а также вертел, вращавшийся посредством токов теплого воздуха.

Леонардо да Винчи жил в эпоху формирования новой науки, зарождавшейся как раз на рубеже XV-XVI вв. И хотя он не заложил ни одного из направлений в естественных науках той эпохи, он остается для нас проницательнейшим наблюдателем природы, поражает невероятной разносторонностью своих интересов и догадок, интуицией и провидением.