Un doodle révèle la première déconstruction de la gravité par Léonard de Vinci

Bien avant que Galilée et Newton n’utilisent des mathématiques supérieures pour étudier une force naturelle fondamentale, Léonard calculait la constante gravitationnelle avec une précision surprenante.

Un triangle mystérieux à la page 143 du cahier du Codex Arundel semblait montrer Léonard déconstruisant la gravité. Crédit... La British Library

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Par William J. Broad

Lorsque Léonard de Vinci ne peignait pas un chef-d'œuvre ou n'imaginait pas des machines volantes, il réfléchissait aux mystères de la gravité. Le penseur de la Renaissance se considérait autant comme un homme de science qu’un artiste et passa des heures incalculables à explorer comment « l’attraction d’un objet vers un autre » pouvait affecter des choses telles que le vol des oiseaux et la chute de l’eau.

Aujourd'hui, les scientifiques ont découvert que Léonard avait réalisé des expériences détaillées visant à éclairer la nature de la gravité un siècle avant Galilée et environ deux siècles avant Newton, faisant de ses recherches une science exacte. L'étude des scientifiques sur ses idées et expérimentations gravitationnelles a été publiée plus tôt ce mois-ci dans la revue « Leonardo ».

"Rien ne pouvait l'arrêter", a déclaré Morteza Gharib, auteur du journal et professeur d'aéronautique au California Institute of Technology, dans une interview. « Il était très en avance dans sa réflexion. Cela ne pouvait pas attendre l’avenir.

Z. Jane Wang, professeur de physique à l'Université Cornell qui a étudié certaines des analyses pionnières de Léonard de Vinci mais n'a pas été impliquée dans l'article actuel, a déclaré que la nouvelle étude révélait un homme déterminé à trouver une loi d'airain de la nature qui ferait la lumière sur la dynamique globale des chutes d’objets.

« Il ne suffit pas » de qualifier le mathématicien d'artiste, a déclaré le Dr Wang. Plus précisément, a-t-elle ajouté, il était « un homme par excellence » de la Renaissance, qui se glorifiait non seulement du renouveau de l’art et de la littérature, mais aussi de la science et des explorations de la nature.

Leonardo est depuis longtemps célèbre pour son ingéniosité technique et sa polyvalence, pour ses croquis de machines volantes et de véhicules de combat. Il a également fait des progrès en géologie, en optique, en anatomie, en ingénierie et en hydrodynamique, la branche scientifique qui explore le comportement des fluides.

Walter Isaacson, dans sa biographie de Léonard de Vinci, rapporte qu'en tant qu'observateur attentif de la nature, il a accordé une grande attention à la manière dont les oiseaux déplacent leur centre de gravité lorsqu'ils se tournent, se tournent et manœuvrent au gré du vent. Il a également déclaré que Léonard s'était rendu compte que l'attraction gravitationnelle empêchait les mers de tomber de la Terre.

Le Dr Gharib a déclaré avoir entendu parler des expériences gravitationnelles de Léonard en examinant une version en ligne du Codex Arundel, du nom d'un collectionneur britannique, le comte d'Arundel, qui l'a acquis au début du XVIIe siècle. Da Vinci a composé une collection de centaines de papiers entre 1478 et 1518, c'est-à-dire entre 26 et 66 ans, l'année précédant sa mort. Les documents résident désormais à la British Library. La collection présente sa célèbre écriture en miroir ainsi que des diagrammes, des dessins et des textes couvrant une gamme de sujets liés à l'art et à la science.

Ce qui a attiré l'attention du Dr Gharib est ce qu'il appelle « un triangle mystérieux » en haut de la page 143. Son étrangeté résidait dans la façon dont le croquis de Léonard montrait un pichet attenant et, sortant de son bec, une série de cercles qui formaient l'hypoténuse du triangle. Le Dr Gharib a utilisé un programme informatique pour retourner le triangle et les zones adjacentes d'écriture inversée.

Soudain, l’image statique semblait prendre vie. «Je pouvais voir du mouvement», se souvient le Dr Gharib. "Je pouvais le voir verser des trucs." Ce fut un moment eurêka qui révéla l’expérience précoce de Léonard.

Les effets de la gravité sont généralement perçus comme provoquant la chute d'un objet vers le bas, qu'il s'agisse d'une balle tombée ou d'une pomme apocryphe de Newton. En regardant le dessin de Léonard, le Dr Gharib s'est rendu compte qu'il avait réussi à diviser les effets de la gravité en deux parties révélant un aspect de la nature normalement caché.

Le premier effet a été l’attraction naturelle vers le bas. La seconde a été ajoutée lorsque le détenteur du pichet l'a déplacé le long d'un chemin droit parallèle au sol, déversant du sable ou autre chose en cours de route. Dans le dessin, Léonard a noté où le mouvement du lanceur avait commencé, en l'étiquetant avec la lettre majuscule A. Ensuite, pour montrer le matériau qui tombait, il a ajouté une série de lignes verticales descendant de la ligne supérieure du triangle, la série s'allongeant. à mesure que le lanceur s'éloignait de plus en plus de son point de départ. Leurs longueurs croissantes définissaient l'hypoténuse.