9.2.3. Леонардо да Винчи – художник и изобретатель

Леонардо да Винчи (1452 – 1519) – одна из ярчайших фигур эпохи Возрождения, уникальный ученый, инженер, изобретатель, а вместе с тем гениальный живописец. Родился он в маленьком городке Винчи близ Флоренции и был у своего отца, состоятельного нотариуса, незаконнорожденным сыном. Мать Леонардо вскоре после его рождения вышла замуж за другого человека и с ней сын более никогда не встречался (хотя существует версия, что в последние годы её жизни Леонардо взял престарелую мать под свою опеку, а после её кончины организовал её похороны). Проживая с 3-хлетнего возраста в доме отца, Леонардо получил неплохое домашнее образование, но когда отец увидел его склонность к живописи, то отвез 14-летнего сына во Флоренцию, где тот стал учеником в мастерской известного художника и скульптора А. Вероккио. Вместе с ним в мастерской обучались азам искусства и будущие знаменитости – Перуджино и Боттичелли. Выбор не слишком престижной в то время профессии художника был обусловлен тем, что престижные профессии врача, юриста и пр. были запрещены для незаконнорожденных юношей.

За 15 лет пребывания в мастерской Леонардо приобрел большую известность как художник, став к тому же и блестящим молодым человеком – он был красив, атлетически сложен, силен физически, а также прекрасно фехтовал, танцевал, был мастером верховой езды. Естественно, что он сблизился с «золотой молодежью» города и подружился с тогдашним правителем Флоренции Лоренцо Медичи, который был старше его на 7 лет. Результатом бурного образа жизни художника явилось стремление к роскоши и расходам не по средствам, что наложило отпечаток на всю его последующую жизнь и творчество.

Помимо живописи Леонардо изучал в мастерской Вероккио основы архитектуры и строительства, что потребовало обращения к математике, механике и технике. Он занялся самообразованием, начав с увлечением читать труды античных авторов – Евклида, Аристотеля, – а также познакомился с крупнейшим инженером того времени Альберти. Будучи талантливым в самых разнообразных областях, Леонардо помимо живописи приобрел много других увлечений, периодически переходя от одного к другому. Это не лучшим образом отражалось на его живописных занятиях. Однажды отец попросил Леонардо расписать деревянный круг для одного из своих друзей. Сын задумал изобразить на нем некий фантастический сюжет со средневековыми страшилищами, для чего собрал у себя в мастерской ящериц, змей, летучих мышей и других животных, пытаясь скомбинировать из них образ чудовища, выползающего из расщелины. Работая в зловонной атмосфере среди дохнущих животных и затратив массу времени на эскизы и фрагменты, Леонардо забросил все текущие дела и, в конце концов, представил свое произведение отцу. Отец был поражен увиденным и, забрав работу, тут же продал ее какому-то купцу за большие деньги. Так родился один из ранних рисунков будущего гения. С этого времени Леонардо стал подписывать свои рисунки и делать записи в дневнике, причем писал он справа налево. Этот факт как и его привычка делать штриховку рисунков слева вниз свидетельствуют о том, что Леонардо был левшой!

Еще будучи учеником Вероккио, Леонардо принял участие в написании картины «Крещение Христа», где изобразил одного из ангелов на краю картины (второго написал сам Вероккио), причём сделал это так, что его ангел затмил собой как второго ангела, так и все остальные фигуры! Вероккио был настолько поражен мастерством ученика, что больше не брал кисть в руки. В 1472 г. 20-летний Леонардо стал членом флорентийской Гильдии художников, а ещё через 7 лет обрёл собственную мастерскую.

Будучи новатором во всем, Леонардо рано начал использовать новшество того времени – масляные краски вместо темперы, – а также придумывал новые рецепты красок, растворителей и грунтов, которые не всегда оказывались удачными. Из-за этого некоторые из его картин и рисунков не выдержали испытания временем и погибли. Характерная особенность его картин и рисунков – изображение на них не только человеческих фигур, но и некоторых технических устройств. Так в одном углу «Крещения» изображен бумажный лист с рисунком гигрометра. Сохранился ряд рисунков Леонардо, показывающих придуманные им технические новинки – зубчатые и червячные передачи, пилы, сверла, станки, пушечные лафеты и т.д. Много внимания он уделял текстильной технике, которая переживала в тот период революционный скачок, и здесь им были придуманы и нарисованы поистине гениальные устройства и приспособления, опередившие время на несколько столетий! Также он разрабатывал конструкции водяного колеса, шлифовальных станков, строительных машин и изделий военной техники, главным образом артиллерийской. Эта инженерная деятельность настолько увлекала и захватывала Леонардо, что он нередко отвлекался от исполнения крупных живописных заказов, или же затягивал их исполнение настолько, что заказчик отказывался от его услуг. Полный список технических устройств, усовершенствований и оригинальных изобретений Леонардо да Винчи насчитывает около 400 названий, однако при его жизни из них было реализовано лишь одно – колесцовый замок для пстолета (заводившийся ключом). Он оказался настолько удобен, что дожил до XIX века! Многие его изобретения начали реализовываться и использоваться только в XIX – XX вв.: это спасательный круг, перепончатые перчатки для скоростного плавания, парашют, велосипед, автомобиль, танк, подводная лодка, водолазный костюм, вертолет, экскаватор, дельтаплан и т.д. и т.п. Некоторые конструкции Леонардо впоследствии были построены прямо по его чертежам. Так, в 2001 г. в норвежском городе Ас был открыт 100-метровый пешеходный мост через автостраду, изготовленный точно по рисункам великого автора (с тем лишь отличием, что вместо каменных элементов использовались деревянные). В 2002 г. в Англии был изготовлен и испытан в полете дельтаплан Леонардо, продержавшийся в воздухе 17 секунд и продемонстрировавший свою работоспособность. В 2000 г. в Южной Африке британский парашютист А. Николас успешно спустился с высоты 3 км на парашюте конструкции Леонардо.

Конец жизни во Флоренции наступил неожиданно: по анонимному доносу Леонардо попал под суд. По заявлению доносчика (а во Флоренции, как и вообще в Италии того времени, близ каждого казенного учреждения висели ящики «для жалоб», которые по существу служили ящиками для доносов) Леонардо и еще трое мужчин высшего света Флоренции поочередно сожительствовали с неким 17- летним юношей, что крайне резко порицалось католическим трибуналом. Окончательное решение трибунала по этому делу осталось неизвестным, однако, как свидетельствуют записные книжки Леонардо, он болезненно воспринял эту историю. К тому же и отношение горожан к Леонардо начало меняться не в лучшую сторону, отчего он решил воспользоваться удобным случаем и покинуть Флоренцию.

Случай этот оказался связан с приездом во Флоренцию в 1481г. богатейшего миланского герцога Лодовико Сфорца, которого многие считали «хозяином всей Италии». Надеясь получить место при его дворе, Леонардо пишет ему ставшее впоследствии широко известным письмо с предложением своих услуг. В нем говорится: «… Я решаюсь сообщить Вашей светлости о некоторых секретах, которыми обладаю:

1. Я владею способом постройки очень легких мостов, которые можно легко переносить и с помощью которых можно привести врага в бегство и преследовать его. Знаю также и иные, более прочные, которые можно легко поднимать и опускать. Я знаю также способы сжигать и разрушать вражеские мосты.

2. В случае осады я знаю, как осушать рвы, строить складные лестницы и иные подобные машины.

3. Далее: в случае высокого местоположения или мощности враждебной позиции, когда невозможно ее обстрелять, я знаю способы уничтожить ее путем минирования, если только фундамент крепости не скалистый.

4. Я умею также строить нетяжелые пушки, легкие в перевозке, которые могут бросать горючие материалы, дым коих вызовет ужас, разрушения и растерянность среди врага.

5. Далее: при помощи узких и извилистых подземных ходов, сооружаемых без всякого шума, я смогу создать проход в самые недоступные места, причем даже под реками.

6. Далее: я умею строить безопасные крытые повозки для провоза пушек к расположению врага, сопротивляться коим не смогут даже значительные силы и под защитой которых пехота сможет безопасно подойти к месту боя.

7. Я могу строить орудия, мортиры и огнеметные машины и иные, одновременно прекрасной и полезной формы, которые отличаются от всех, применяемых в настоящее время.

8. Или же, если применение пушек окажется невозможным, я смогу заменить их катапультами или иными прекрасными бросающими машинами, доселе известными. Коротко говоря, я смогу создать бесконечное число орудий для нападения.

9. А если сражение должно разыграться на море, я знаю многие чрезвычайно мощные машины, как для нападения, так и для защиты и такие корабли, которые будут безопасны как от пушечной стрельбы, так и от огня. Знаю я также пороха и воспламеняющиеся вещества.

10. Полагаю, что в мирное время я смогу соревноваться с каждым по части архитектуры, а также по части сооружения общественных и частных монументов и в постройке каналов.

11. Я могу выполнять статуи из мрамора, бронзы и из глины. Что касается живописи, то в ней я могу соперничать с любым. В частности, я смогу изваять из бронзы конную статую Вашего вечной памяти отца…»

Из приведенного текста видны как сильные, так и слабые стороны натуры Леонардо, которые и определили в будущем и блестящие взлеты его творчества, и нередкие провалы и неудачи. Неизвестно, помогло ли это письмо, но в 1482г. Леонардо переезжает в Милан и становится у герцога придворным инженером, скрипачом и художником, занимаясь по преимуществу военно-инженерными работами и архитектурой. Вместе с тем он на протяжении 13 лет был распорядителем балов и пиров в герцогском дворце. Здесь он увлёкся кулинарными делами, придумал ряд кухонных приспособлений, в числе которых был автоматический вертел для жарки мяса, устройство для колки орехов, механическая давилка для чеснока, получившая название «леонардо» и до сих пор используемая итальянскими поварами. Им же были предложены и первые застольные салфетки ( до этого их роль исполняла скатерть стола).

Стремясь исполнить обещанную в письме конную статую отца герцога, Леонардо создал ее грандиозную по тем временам гипсовую модель, получившую название «Колосс» (общий вес ее в бронзовом исполнении должен был бы составлять около 80т!). Однако углубившись в анатомию лошадей и изучение античных статуй, он так затянул эту работу, что, в конце концов, она потеряла всякий смысл: из-за начавшейся войны с Францией бронза пошла на литье пушек, а гипсовый «Колосс» постепенно разрушился.

Как военный инженер Леонардо занимался осушением долины реки Арно и строительством в ней крепостей и укреплений. Эти архитектурно-строительные работы стимулировали его занятия механикой – он начал усиленно читать Витрувия, Герона, Евклида, Аристотеля и, наконец, Архимеда. В это же время Леонардо увлекся разработкой летательных аппаратов путём тщательного изучения полета птиц. В одной из своих записных книжек он написал: «Птица – это аппарат, работающий на основе математических законов, причем вполне в силах человека сделать такой же аппарат со всеми его движениями». Тут же он пишет «Механика есть рай математических наук, ибо при помощи ее мы подходим к математическому плоду», а также «Никакое исследование не может считаться истинной наукой, пока оно не прошло через математическое доказательство». Вообще идее машущего полёта великий художник и инженер уделял очень большое внимание – в его дневниках сохранилось около 150 рисунков и эскизов различных форм крыльев. Из них оптимальным он считал крыло летучей мыши.

В одной из рукописей Леонардо имеется рисунок прообраза вертолёта с воздушным винтом, имеющим вертикальную ось вращения. Этот винт с лопастями из накрахмаленного полотна крепился к ротору с намотанной на него верёвкой для придания вращения ротору руками пилота. Осталось неизвестным, был ли изготовлен летающий макет такого геликоптера (термин Леонардо).

Участвуя в работах по расширению сети миланских каналов, Леонардо заинтересовался вопросами течения жидкостей, волнообразования, механикой истечения из отверстий. Здесь он также получил ряд важных результатов, изложенных им в рукописи «О движении и измерении воды». Например, он приводит рисунок, ясно показывающий зависимость скорости истечения жидкости от глубины отверстия. Здесь он предвосхитил и С. Стевина и Б. Паскаля! Уникальная наблюдательность художника позволила ему подметить множество качественных свойств водных течений, таких как образование вихрей, возникновение турбулентностей, снижение скорости течения вблизи стенки и многое другое. В частности, Леонардо первым понял природу волн: они переносят не материю, а лишь ее движение. Можно также сказать, что именно он сформулировал принцип неразрывности течений, а также ввел понятие циркуляции при вращении потока вокруг некоторого центра. Сопоставляя вращение потока с вращением колеса, он утверждает, что в первом случае имеет место соотношение v ∙ r = const, тогда как во втором v / r = const, где v – скорость частицы жидкости, а r – ее расстояние от центра вращения. В силу недостаточности своих математических знаний Леонардо не строил более сложных соотношений, поэтому большое влияние на него оказало знакомство с крупнейшим итальянским математиком XVв. Лукой Пачиоли,( 1445–1514) оторого он систематизировал свои знания по математике и механике. Это знакомство оказалось крайне выгодным и плодотворным для обоих сторон: Пачиоли при написании своей знаменитой книги « Божественная пропорция» заинтересовал Леонардо знаменитыми свойствами «золотого сечения» (которое художник начал после этого широко популяризировать), и Леонардо богато иллюстрировал книгу своими руками.

Из художественных достижений 90-х годов XVв. наиболее важным было создание знаменитой «Тайной вечери». Постепенно Леонардо сгруппировал вокруг себя несколько учеников, причем, как писали его современники, подбирал их не столько по признакам ума и таланта, сколько по красивой наружности. Обычно один из них оказывался его любимчиком, которому разрешалось и прощалось все! Завершение «Тайной вечери» принесло Леонардо огромную известность, однако из-за войны с Францией он был вынужден на несколько лет вернуться во Флоренцию (1500 – 1506). Здесь он выполняет две своих последних крупных живописных работы, одна из которых осталась вечным памятником его творчества – это великая «Джоконда», написанная им в период 1502 – 1506г. и ставшая первым в истории европейского искусства примером психологического портрета. Чувствуя магическое влияние своей картины на зрителей, Леонардо не расставался с ней до самой своей смерти.

Тем не менее, сфера его интересов все более сдвигается от живописи к механике: он отдает все больше времени своим проектам и изобретениям, разрабатывает конструкцию аэроплана, дополняет его парашютом (по существу он является его изобретением). С равным успехом Леонардо выступает как анатом, ботаник, топограф, физик, архитектор, машиностроитель, гидромеханик и т.д. Его анатомические и ботанические рисунки были настолько точны и выразительны, что их не могли превзойти последующие иллюстраторы в течение 2-х – 3-х веков! Секрет столь поразительной реалистичности анатомических рисунков Леонардо заключался в том, что он скрупулезно изучал костно-мышечный аппарат человека, присутствуя при вскрытии тел покойников в анатомических театрах и проводя мысленный синтез науки и искусства. Будучи высочайшим гуманистом, он, тем не менее, посещал казни преступников, чтобы воочию видеть их лица, искажённые страхом и болью. Ряд открытий он сделал и в области ботаники, которую именно он выделил в самостоятельную ветвь биологии.

Второй миланский период жизни Леонардо (1506 – 1513) свидетельствует о спаде его творческой активности как в механико-математических исследованиях, так и в художественных работах. Еще в большей степени, чем в молодые годы Леонардо нуждался в покровителе, в качестве которого после Лодовико Моро одно время был французский король, а после переезда в 1513г. в Рим – папа Римский Лев Х. В Риме он много времени отдает изучению анатомии человека и пропорций человеческого тела (его зарисовки отдельных органов пользовались большим спросом у врачей XVI – XVII веков).

Вместо механики он занялся вопросами геометрии многоугольников и многогранников, где также получил ряд интересных результатов о группах симметрии. Наконец, в 1516г. по приглашению нового французского короля Леонардо в возрасте 64 лет переезжает во Францию в г. Амбуаз, где и умирает в 1519г., окруженный несколькими учениками и горой рукописей и неоконченных рисунков. К сожалению, все эти рукописи (общим объемом около 7000 страниц) рассеялись по Европе, оказавшись у разных владельцев, что сильно затруднило их изучение. Как констатировал его биограф Вазари «Леонардо писал справа налево, неразборчивым почерком и левой рукой». К тому же, сам автор предупреждал читателя: «Пусть никто не будучи математиком, не дерзнет читать мои труды». В его записях есть фраза: «Железо ржавеет не находя себе применения,… а ум человеческий, не находя себе применения сохнет».,а также «Наука-полководец,а практика солдат».Позднее отдельные фрагменты записей Леонардо попали в поле зрения таких ученых как Тарталья, Кардано, Бенедетти и они черпали из них идеи и сведения, не называя источника. Сам же Леонардо так и не успел объединить в задуманном им энциклопедическом труде «О вещах природы» результаты и знания его времени.

Первые издания записок Леонардо осуществились только в XIXв., но уже задолго до их публикации множество его изобретений получили чужое авторство – это роликовые подшипники, кулачковые механизмы, всевозможные цепные и зубчатые передачи (цилиндрические, конические и даже глобоидные), казенный механизм пушки, нарезной ствол винтовки, центробежный насос, гидравлический пресс, прядильная машина, волочильный станок, экскаватор и пр. Однако они, не будучи вовремя опубликованы автором, не сыграли никакой роли в техническом прогрессе Европы.

В несколько лучшем положении оказались достижения Леонардо в области теоретической механики, которые образовали промежуточное звено от абстрактной механики перипатетической школы Аристотеля к экспериментальной физике Галилея, Стевина, Паскаля. Именно им было отчетливо понято и сформулировано понятие о силах трения, препятствующих движению различных тел, и он первый стал говорить о невозможности вечного двигателя (за 300 лет до того, как это было осознано всеми). В одной из его записных книжек, посвященных трению, есть такая фраза: «Каждым тяжелым телом побеждается сопротивление трения по весу, равное четвертой части этого веса». Поэтому Леонардо можно считать первым исследователем и открывателем законов трения.

За 100 лет до Галилея он в одной из своих записок написал фразу: «Скорость тела при падении возрастает в арифметической прогрессии», которая тоже, к сожалению, осталась неизвестной его современникам. Также он утверждал (правда, не доказывая), что скатывание шара по дуге круга происходит быстрее, чем по его хорде. Много места в его записках занимают рычажные устройства, и при решении задач о равновесии рычагов он по существу использует метод виртуальных перемещений, вводя понятие момента силы. Он же один из первых ставит и изучает знаменитую задачу о движении и равновесии тел на наклонной плоскости. Интересуясь механикой пушечной стрельбы, он во многом предвосхищает результаты Галилея, хотя и не доходит до них полностью. Так на некоторых своих рисунках Леонардо изображает траекторию полета ядра, очень напоминающую параболу. Пытаясь осознать практический смысл перипатетического «импетуса», подробно и многосторонне обсуждает механику удара тела о препятствие. Многие его умозрительные высказывания оказались провидческими: «Сила есть причина движения, движение есть причина силы», «Всякое действие, совершаемое природой, совершается кратчайшим путем», «Удар по колоколу заставляет другой сходный колокол ответить и немного сдвинуться…» и т.д.

Помимо динамики Леонардо, как и Галилей, продуктивно занимается вопросами прочности – создает экспериментальную установку для испытания железной проволоки на разрыв, изучает изгиб консоли и балки на двух опорах. Для консоли он находит, что «вдвое более короткая балка может выдержать вдвое больший груз» (что не совсем точно). Продолжая исследования Архимеда, Леонардо самостоятельно рассматривает задачи об определении центра тяжести полукруга и тетраэдра, а также вычисляет площадь эллипса посредствам т.н. «метода неделимых», разработанного позднее Кавальери. Ему же принадлежит правильное объяснение «пепельного света» Луны (слабое свечение тёмного диска Луны, когда она близка к новолунию и освещается отраженным светом Земли). К числу гениальных догадок Леонардо можно отнести и его утверждение о том, что Луна подвержена действию силы земного притяжения, как и все предметы на Земле. Предвосхищая оптику Ньютона, он писал, что «… белое само по себе не цвет, а нейтральный носитель любого цвета». Столь же прозорливо он говорил: «Синева неба происходит благодаря толще освещённых частиц воздуха, которая расположена между Землёй и находящейся наверху чернотой». Это утверждение было доказано и объяснено только в XX веке. Увлекшись геометрией, Леонардо много внимания уделял вопросам симметрии геометрических фигур применительно к архитектуре, а также изучал теорию гиппократовых луночек, геометрию тетраэдра и способы построения эллипса! Следует упомянуть и его геометрические работы – построение равновеликих фигур, законы перспективы, теорию теней. Интересные соображения он высказывает о строении глаза человека, о структурах и законах роста растений, о капиллярных явлениях, что позволяет считать его причастным также и к биомеханике!

Личность и художественное мастерство Леонардо да Винчи оказали огромное влияние на искусство эпохи Возрождения, хотя общее число его завершённых живописных произведений не превышало 12. Что касается его не менее гениальных инженерных изобретений и проектов, количество которых исчислялось сотнями, они остались практически неизвестными как его современникам, так и многим последующим поколениям вплоть до XIXв. Это, несомненно, замедлило темпы научно-технического прогресса в Европе в эпоху Просвещения и Нового времени.

Единственной книгой Леонардо был «Трактат о живописи», опубликованный его учеником Франческо Мельци уже после смерти автора. В нём на основании дневниковых записей великого художника изложены взгляды на живописное искусство, его место в общественной культуре и взаимосвязь с наукой. В частности, он пишет, что «…там, где не достаёт разумных доводов, там их заменяет крик… и там истинной науки нет, ибо истина имеет одно единственное решение, и когда оно оглашено, спор прекращается навсегда».

О жизни Леонардо да Винчи написана огромная литература – более 3000 книг, – в которой освещены самые разнообразные стороны его творческого гения, его контакты со многими людьми, его взаимоотношения со спонсорами и покровителями. И лишь одна важнейшая сфера этой жизни остаётся за кадром – его личная жизнь, о которой он сам никогда не писал и не говорил. Известно лишь то, что Леонардо никогда не был женат и, судя по всему, интересовался женщинами только как моделями для своих портретов, три из которых стали шедеврами европейского искусства. Его отношение к религии было достаточно нейтральным, отношение же к астрологии и алхимии было явно отрицательным. Скорее всего, это было следствием его ярко рационалистического и даже скептического окого научного миропонимания. Об этом свидетельствует высказывание его биографа Вазари: «Занимаясь философией явлений природы, он пытался распознать особые свойства растений и настойчиво наблюдал за круговращением неба, бегом Луны и движением Солнца… Вот почему он создал в уме своём еретический взгляд на вещи, не согласный ни с какой религией, предпочитая, по-видимому, быть философом, а не христианином». Давая общую оценку деятельности Леонардо да Винчи, Вазари писал: «Даже если он гораздо больше говорил о своих работах, чем на самом деле делал, его имя и слава никогда не угаснут». Некоторые авторы считают его самым универсальным гением в истории человеческой культуры.

Резюме: Строительный бум и роль Ф. Брунеллески. Купол Флорентийского собора – шедевр новой архитектуры. Л. Альберти – первый теоретик архитектуры, основатель строительной механики и сопротивления материалов. Леонардо да Винчи – великий художник, ученый и гениальный инженер. Его изобретения и их реализация. Его жизнь, карьера, интересы и контакты, его покровители. Увлечение задачами геометрии и динамики, начало экспериментальной механики. Записки Леонардо и их судьба.