達芬奇在牛頓之前發現了萬有引力?

 位著名藝術家和探險家在 16 世紀早期繪製了展示墜落物體運動的草圖。他們讓科學家們假設達芬奇在艾薩克·牛頓之前就認識到了萬有引力的概念。

 

列奧納多·達·芬奇在 16 世紀初繪製的鉛筆草圖表明,他早在英國數學家艾薩克·牛頓之前就掌握了萬有引力的概念,據信牛頓在 17 世紀發現了萬有引力。加州理工學院的研究人員分析了達芬奇的筆記本,發現了意大利人設計的實驗,證明重力是加速度的一種形式。研究人員表示,達芬奇能夠以 97% 的準確度模擬萬有引力常數。研究人員表示,唯一阻止達芬奇最終提出重力概念的原因是缺乏必要的工具。這位科學家根本不具備精確測量物體下落時間的必要能力。

 

達·芬奇生活於 1452 年至 1519 年,他的科學研究遠遠領先於他的時代,因此這位著名的博學者理解萬有引力的概念也就不足為奇了。然而,他未能完整地闡述它。直到1604年,伽利略·伽利雷才提出,下落物體所經過的距離與其下落時間的平方成正比。17世紀末,牛頓通過發展萬有引力定律進一步發展了這一想法,該定律全面描述了物體如何相互吸引。據傳說,牛頓的這一發現歸功於 1666 年夏天他坐在樹下時,一個蘋果掉到了他的頭上。牛頓分析這一事件時提出,就像蘋果從樹上掉下來一樣,重力作用於地球上的所有物體,並且可以進一步傳播,包括進入太空。

 

第一個注意到《阿倫德爾法典》(Codex Arundel)中對達·芬奇實驗的描述的人是研究員莫里·加里布(Maury Gharib),該法典是藝術家和科學家關於各種主題的文章集。這項新研究的主要作者加里布說:“我對他畫的一個三角形(更準確地說,是等腰直角三角形)斜邊上的銘文“Equatione di Moti”很感興趣。” 我很想知道萊昂納多這句話的意思。”

 

列奧納多的畫作展示了一個水罐沿著與地面平行的直線移動,倒出水或沙子。達芬奇的筆記解釋說,當內容物離開罐子時,它們不會以恆定的速度下落,而是會加速。他還注意到,裡面的東西不再水平移動,因為罐子不再影響它,也就是說,加速度純粹是由於重力而向下的。註釋說:“如果投手以恆定速度移動,則下落材料形成的線是垂直的,因此不會形成三角形。” “如果投手以恆定速度加速,則下落物質產生的線會形成一條斜線,從而形成三角形。” 而且,正如達芬奇在關鍵圖中指出的那樣,如果壺的運動以相同的速度加速,

 

這是加里佈在看到達芬奇的題詞“Equatione di Moti”或“運動方程”時首先註意到的。據研究人員稱,達芬奇試圖用數學方法描述草圖中看到的加速度,但並沒有完全達到目的。研究人員利用計算機建模,使用與所描繪的類似的水壺進行實驗,並發現了達芬奇出錯的地方。

 

“我們看到列奧納多試圖提出一個公式,但他認為下落物體移動的距離與時間 t 成正比,而實際上它與 t 的平方成正比。”加州理工學院。“但我們後來發現他正確地使用了這個不正確的方程。” 達芬奇在他的筆記中說明了物體在四個時間間隔內的下落——在這段時間裡,兩種方程的圖形實際上是重合的。“我們不知道達芬奇是否進行了進一步的實驗或更深入地探討了這個問題,”加里布說。“但他在 1500 年代初期就解決了這個問題,這一事實表明他在當時的科學方面遙遙領先。”

 


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