»Ez volt a
legnagyobb haladó irányú forradalom, amelyet az emberiség addig átélt.
Olyan kor volt ez, amelynek óriásokra volt szüksége és óriásokat is nemzett,
a gondolkodás, szenvedély és jellem, a sokoldalúság és tudás óriásait«.
Engels: A természet dialektikája.
»Csak vakoknak
van szükségük vezetőre nyílt vidéken. Jöjjetek okokkal és ne idézetekkel,
hiszen érzékeink világáról van szó; nem papiros-világról. A természettudományokban
ezer Demosthenes és ezer Aristoteles sem teheti a hamis tényt igazzá«.
Galilei: Dialogo.
E megemlékezés
első mottója a reneszanszról szól és ha e kor gyermekei közül valakit,
akkor Leonardo da Vincit méltán nevezhetjük a gondolkodás és tudás óriásának.
Köztudomású, hogy szinte egyformán zseniális volt mint képzőművész, mérnök,
fizikus, anatómus és zenész. Éppen ez a
sokoldalúság teszi igen nehézzé életművének összefoglaló ismertetését.
A következőkben mindössze a technika és a fizika területén kifejtett munkásságával
kapcsolatban kívánom néhány olyan gondolatát felidézni, amely a mai természetkutató
számára is eleven és tanulságos.
Leonardo
nevének hallatára mindenki elsősorban képzőművészeti alkotásaira gondol,
a »Mona Lisa«-ra, az »Utolsó vacsora«-ra, megdöbbentő torzképeire, vázlataira.
Ez a művész-Leonardo bizonyára sokak előtt egészen külön él a tudós és
technikus Leonardotól, akire csak másodsorban gondolnak. Pedig ez a két
Leonardo nagyon is egy.
Annak
idején általában a képzőművészek igen szoros kapcsolatban álltak a technikával,
t. i. a kézműiparban végzett munkájuk révén, különösen egyes helyeken,
így Firenzében. Verocchio iskolája például, melyben Leonardo gyermekből
ifjúvá serdült, jelentős részben ötvösműhely volt. Relief-hatású képeiről,
meg a Colleoni lovasszoborról ismert Verocchio maga is készített kelyheket,
apró emlékeket, azokkal elárasztotta szinte egész Itáliát, és művésznövendékeit
iparára is kitanította. Valójában a képességek és a munka minősége, nem
pedig a munka tárgya különböztette meg a művészt az iparostól. A kézműipar
terén szerzett gyakorlat felkeltette Leonardo műszaki érdeklődését és megadta
ilyen irányú előképzését is. Művészi és műszaki képességét párhuzamosan
fejlesztette egyre tovább és hamarosan nagy feladatok megoldásán mutatta
meg.
Hosszú élete
műveinek jelentős részét teszik ki műszaki alkotásai. Találmányai, géptervei
a technika legkülönbözőbb területeire esnek. Nagyon sok terve - mint egyéb
területen, itt is - megvalósítatlan maradt, de nagyon sok kivitelezésre
került, tehát nem csupán egy csapongó fantáziájú művész álma maradt. Találmányait
persze nagyon nehéz helyesen értékelni, mert alig tisztázható kérdés, hogy
mennyire ismerte az ókori és arab matematika, fizika és technika eredményeit,
mi az, amit újra felfedezett, amit reprodukált és melyek eredeti találmányai.
Mindenesetre se szeri, se száma azoknak az eszközöknek, szerkezeteknek,
melyekről az első leírás, vagy vázlat Leonardo feljegyzéseiben található,
de ezeknek még felsorolására sem vállalkozom.
A gyakorlati
mechanika terén találunk a szélkakastól kezdve kisebb és nagyobb, egyszerűbb
és bonyolultabb emelőgépeken, nagyméretű talajfúrógépeken át különböző
szerszámgépeket ; primitív textilipari gépeket, gyapjúnyíró géptől, fonógépen
át gombolyító automatáig. Külön tárgyalást érdemelnének sztatikai vizsgálatai
gerendák és tartók terhelésére vonatkozólag, híd- és épületszerkezeti megoldásai.
Életének különböző
szakaszában sokat foglalkozott haditechnikai kérdésekkel: vázlatai között
az akkor korszerű ostromgépek mellett megtalálhatjuk a mai aknavetőnek
és tanknak az ősét is. Tervezett búvárruhát és tengeralattjárót. Amikor
ilyen irányú tevékenységéről beszélünk, azt is el kell mondanunk, hogy
mindezek ellenére mennyire gyűlölte a háborút, az öldöklést. Éppen az utóbb
említett találmányaival kapcsolatban jegyezte fel egy helyen: »Ezeket nem
hozom nyilvánosságra; hajók pusztítására, tenger alatti gyilkolásra használnák«.
Talán a legnagyobbszabású
műszaki munkái a vízépítés terére esnek, és folyók szabályozásával, mocsarak
lecsapolásával kapcsolatos tervei és részben elvégzett munkálatai voltak.
Köztudomású,
hogy behatóan foglalkozott a repülés kérdésével. Olyan emberi erővel hajtott
gépezetet szerkesztett, mellyel a madarak repülését lehet utánozni. Feltétlenül
hitt e kérdés megoldásának lehetőségében, de hogy kísérletre került-e sor,
azt nem lehet biztonsággal eldönteni.
Leonardo da Vinci
hallatlan képzelőerejét, ötletességét és gyakorlati kivitelező képességét
csak a természet titkai iránti határtalan kíváncsisága múlta felül. Ezért
nem elégedett meg feladatainak alkalomszerű megoldásával, hanem igyekezett
tisztázni azok fizikai alapjait is. Sőt nemcsak a műszaki problémák megoldása,
hanem a művészi ábrázolás alapjául is a természet megismerését tekintette:
»A tudomány a vezér, a gyakorlat pedig a katonái«. Nézzük meg, milyen úton
járt a fizikai világ megismerése végett.
Úgy tudjuk, hogy
a fizika és egyáltalán az exakt természettudományok által követendő módszernek
Galilei rakta le az alapjait. Azonban Leonardo műveit tanulmányozva, meglepődve
jön rá az ember, hogy ugyanazokat az elveket már ő is ismerte, hirdette
és alkalmazta. Hogy ez nem köztudomású, annak többféle okát lehet adni.
Egyrészt Galilei tanításai születésüktől kezdve folytonosan terjedtek,
viszont Leonardo művei a kéziratok hányatott sorsa, elhanyagoltsága miatt
tulajdonképpen csak a XVIII. sz. végén kezdtek ismertekké lenni. Ezen felül
Galilei a fizikai világ megismerését tartotta egyedüli céljának és művei
az e téren elért eredményeit rendszeresen tárgyalja. Leonardo ezzel szemben
a fizikai kutatásra és a művészi ábrázolásra vonatkozó elveit egymásba
szőve adja elő, konkrét kutatásai eredményének is csak egy részét tárgyalta
és közölte rendszeres formában, jelentős részüket csak igen nehezen lehetett
a kézirataiban elszórt megjegyzésekből kihámozni.
Ma már világos,
hogy Leonardo szerint is a természettudományos kutatás alapfeltételét azzal
kell megteremteni, hogy a kutatónak meg kell szabadulnia mindennemű előítélettől.
Ezt a kívánságot
ma hangsúlyozni szinte közhelynek hat, de egyáltalán nem felesleges. Jól
tudjuk, hogy a jelen század fordulóján is megszokott, természetessé vált
fogalmak kritikájával kezdődött a modern fizika forradalmi kialakulása,
melyet az váltott ki, hogy a természet tapasztalati úton megismert számos
törvénye nem volt a klasszikus fogalmak segítségével értelmezhető. A fizika
jövendő fejlődésének is az az egyik előfeltétele, hogy ugyanilyen alapon
bírálat tárgyává merjük tenni a legmegszokottabb és akár legszemléletesebb
fogalmainkat is és ami hibás, azt helyesbítjük, vagy akár egészében kiselejtezzük.
Ma sem egyszerű feladat ez, de szükséges volta és az eljárás módszere,
hogy t. i. a kritika alapja a kísérletek révén nyert tapasztalat, nyilvánvaló.
Négy-ötszáz évvel
ezelőtt azonban egészen más, sokkal súlyosabb volt a helyzet. A peripatetikus
filozófiában gyökerező skolasztika uralkodott, mely - bármily különösen
is hangzik a természeti jelenségek ismerete nélkül foglalkozott a természettel:
mintegy előírták, hogy a természetnek milyennek kell lennie, de hogy valójában
milyen, arról nagyon keveset tudtak, hiszen alig akadt, aki csak a legegyszerűbb
természeti jelenségeket is megfigyelte volna és a megfigyelések eredményéből
vont volna le következtetéseket, a jelenségek közti összefüggésekre nézve.
A XV-XVI. században
tehát nem előbbre vinni kellett a természettudományokat, hanem az alapjait
kellett megteremteni, t. i. rá kellett jönnie valakinek arra, hogy mi a
természettudomány, hogy a természet megismerése végett közvetlenül a természethez
kell fordulni, nem pedig puszta szellemi tornát kell végezni, mások elképzeléseit
elemezni, azok tanait jól vagy rosszul idézve továbbadni, érvelések súlyát
tekintélyekre való hivatkozásokkal megalapozni.
E felismerésekkel
indította el Galilei a klasszikus fizika folytonos fejlődését, azonban
az első lépéseket már Leonardo da Vinci is megtette. Hogy Leonardo mennyire
a saját lábán állt és ezt menynyire tudatosan tette, arra jellemzők alábbi
szavai: »Sokan hozzá nem értő ítéletükkel azt hiszik, hogy engem jogosan
bírálhatnak arra hivatkozva, hogy tapasztalataim néhány tiszteletre méltó
férfiú tekintélye ellen irányulnak; mert nem veszik figyelembe azt, hogy
az én állításaim a puszta és egyszerű tapasztalásból fakadtak és ez az
igazi tanítómester«.
»Bizonyosan azt
mondják, hogy mivel nem vagyok olvasott ember, nem tudom jól kifejezni
mondanivalómat. Hát nem tudják ezek, hogy állításaimat sokkal inkább a
tapasztalásból merítem, semmint mások tanaiból? Mivel ez volt mindazok
tanítója, akik helyesen írtak, őt választom mesteremül és minden esetben
rá hivatkozom.«
»A tapasztalat
sosem téved, csak a ti ítéleteitek, mert olyan eredményeket vártok tőle,
amilyet nem szolgáltathat.«
»Kerüld azoknak
a filozófusoknak a tanításait, akiknek az okfejtését nem igazolja a tapasztalás.
«
Ez a néhány mondat
mutatja, hogy milyen döbbenetesen hasonló Leonardo és Galilei egész szemlélete.
Ezt mutatja e megemlékezés második mottója, vagy pl. a Dialogusok következő
pár sora:
». . . a természettudományokban,
melyek állításai igazak és szükségszerűek, vigyázni kell arra, hogy ne
álljunk ki hamis tanítások mellett, mert ezer Demosthenes és ezer Aristoteles
is megakad, akármilyen közepes képességű emberrel szemben, ha annak sikerült
megragadnia az igazságot...«
Ezek után nem
is csodálatos, hogy kutatási elveik és módszereik is megegyeznek. Azonban
beszéljen megint maga a mester: »Az én célom az, hogy először tapasztalatokat
gyűjtsek és aztán kimutassam észokokkal, hogy miért kell egy jelenségnek
szükségképpen a tapasztalt módon megnyilvánulnia. Ez az igazi szabály,
amely szerint a természet kutatójának haladnia kell.«
Mai kutató sem
fejezheti ki tömörebben kutatási programját és módszerét, melyet Leonardo
részletek tekintetében is helyesen látott és fejezett ki. Az idézett mondat
szerint tehát - és ezzel ma is egyetértünk - a kutatónak két feladata van:
l. tapasztalatokat gyűjteni, 2. a tapasztalat eredményeit értelmezni. Az
első lépés a cinquecentoban - nem lehet elégszer hangsúlyozni - forradalmian
új volt. De a második lépés szükséges voltának a hangsúlyozása még nagyobb
jelentőségű. Ebben ugyanis az van, hogy a természettudomány hivatása nemcsak
a természeti jelenségek fenomenológikus leírása, hanem a jelenségek törvényszerű
összefüggéseinek a tisztázása is. Ez pedig - még mélyebbre hatolva - Leonardo
azon alapvető fontosságú felismerését tükrözi, hogy a természeti jelenségek
között törvényszerű összefüggések vannak, a jelenségeket egyértelmű törvények
irányítják.
Hogy pedig ez
a néhány megjegyzés nem a mai fizikus nézetének a belemagyarázása egy Leonardo
műveiből kiragadott mondatba, azt igen könnyű megmutatni. Az előbb idézett
néhány kijelentés már megmutatta, hogy Leonardo szerint nagy tekintélyek
tanításai helyett a természet megismerésében közvetlen tapasztalatainkra
kell támaszkodnunk. Még határozottabb a következő megállapítása: » ...véleményem
szerint azok a tudományok, amelyek nem a tapasztalásból születtek, és amelyek
nem végződnek közvetlen tapasztalással, vagyis amelyeket kiindulásuk vagy
alakulásuk vagy befejezésük során nem ellenőriz egyik érzékszervünk sem,
hiábavalóak és tévedésekkel vannak tele. « Ebben az is benne van, hogy
nemcsak a kutatások kiindulásának kell a tapasztalati eredményekből történnie,
hanem közbülső fázisaiban, pl. feltevések igazolására és a végső következtetések
helyességének az ellenőrzésére is a tapasztalás kell, hogy szolgáljon.
Ugyanakkor, amikor
az érzékszerveink útján közvetlenül szerezhető tapasztalatokat tekintette
a természet megismerése egyedüli helyes kiindulópontjának, nem kerülte
el a figyelmét, hogy az érzéki benyomások sok esetben csalhatnak: » Kételkedünk
minden érzéki benyomásnak helyességében.« »A benyomások szubjektív volta
az egyén állandó sajátsága és a szem durva mérőműszer, melyet az észnek
és a műszereknek kell támogatnia... Ugyanaz a szem a tárgyakat hol nagyobbnak,
hol kisebbnek látja.« Leonardo azt is tudta jól, hogy az érzéki csalódások
nemcsak optikai természetűek lehetnek, hanem a legkülönbözőbb területen
vezetnek szubjektív észlelési hibákra, és magyarázatukra legtöbb esetben
ma is elfogadható magyarázatot hoz fel. Az érzéki csalódások azonban nem
kisebbítik a közvetlen tapasztalatszerzés szükséges és fontos voltát. Mindössze
a tapasztalati eredmények kiértékelésénél óvatosságra, kritikus mérlegelésre
int, illetve ha lehet, az érzékszervek helyett objektív mérőműszerek használatára.
A benyomásokból ily módon kiszűrve a szubjektív elemeket, lehet a természeti
jelenségeket lemezteleníteni, vagyis objektív valóságukban megismerni.
Valóban Leonardo roppant figyelmes és éles szemű észlelő, körültekintő
kísérletező volt. Sorozatos vizsgálatai során egyre tisztábban állította
elő magát a vizsgált jelenségeket, kiküszöbölve a mellékes és zavaró jelenségeket,
illetve egyenként változtatva a jelenségeket befolyásoló feltételeket.
Mindig nagyszámú észlelést végzett és feljegyzései mutatják, hogy mérései
kvantitatívak voltak. Leonardo »kételkedése« tehát a kritikai vizsgálat
rúgója, és nem skepticizmus, a természet megismerhető voltának kétségbevonása.
Csupán egyet
von kétségbe Leonardo, sőt egyenesen tagad, hogy t. i. a természetet meg
lehet ismerni spekulatív, tisztán logikai úton, a puszta ész segítségével:
»Ha azt állítod, hogy egy tudomány, amely a puszta észben születik és ott
is végződik, igaz, azzal nem értünk egyet, sőt sok okból tagadjuk. Először
is ilyen elméleti fejtegetésben nem szerepel a tapasztalat, enélkül pedig
semmi sem bizonyítható.« A természet azonban adva van és ha természetről
filozofáló idealista - mert ez az, akivel Leonardo szembehelyezkedik -
körülnéz, akkor döbbenten látja, hogy töprengéseinek eredményei nem egyeznek
meg a látható tényekkel. Eredmény: a természetet megismerhetetlennek mondja.
Pedig nem megismerni nem sikerült neki, csak kitalálni nem sikerült, hogy
milyen, illetve előírni nem sikerül, hogy milyen legyen. Egyszerűen: »Aki
olyat vár a tapasztalástól (mondhatnánk: a természettől), ami nincs benne,
az elrugaszkodik a józan észtől.«
Az empiria alapvető
fontosságának állandó hangsúlyozása mellett Leonardo nagyra becsüli az
ész logikus okoskodását, az elméleti megfontolásokat, azonban - mint ez
korábbi idézetekből is látható - szerepét, jogosultságát jól körülhatárolja:
az elméleti megfontolásoknak a tapasztalati eredményeket kell értelmezniök
mondjuk mai megfogalmazásban.
Hogy mit ért
a mai fizikus jelenségek értelmezésén, azt aligha lehet jobban kifejezni,
mint Leonardo már idézett saját szavaival: összes tapasztalataink alapján
logikusan megindokolni, hogy egy jelenségnek miért kell szükségképpen a
kísérletileg talált módon lejátszódnia. Mint már hangsúlyoztam, Leonardo
szinte legnagyobb jelentőségű lépésének azt tartom, hogy kimondta, hogy
a természeti jelenségek között egyértelmű törvények szükségszerű összefüggéseket
teremtenek. A természetben semmi nem történik ok nélkül, hasonló okok hasonló
okozatokra vezetnek: » ...olyan mértékben változik az okozat, ahogyan az
ok. Amennyire hasonlók és egyenlők az okok, annyira lesznek hasonlók és
egyenlők az okozatok is. « Ha Leonardo idejében egyáltalán szó volt természeti
törvényekről, akkor azt a természet célszerű felépítésével magyarázták:
az akkori felfogás szerint a jelenségeket nem meghatározott okok váltották
ki, hanem bizonyos - sokszor misztikus - célból, valamilyen rendeltetéssel
következtek be. Talán felesleges hangsúlyozni, hogy a két felfogás nemcsak
tartalmában ellenkezik egymással, hanem világos, hogy kísérleti úton a
kettő közül csak a kauzális felfogás igazolható. Egy ilyen minden jelenségre
általánosan érvényes, mintegy posztulátumként használt kijelentés sem a
puszta ész szüleménye, hanem igen nagyszámú jelenség vizsgálatán szerzett
tapasztalat általánosítása. Persze egy ilyen általánosítás csak addig érvényes,
amíg maga a természet ezzel ellentmondó jelenséget nem mutat. Ez az ellentmondás
egyébként lehet látszólagos, vagy valóságos és lehet vita a kauzalitás
körül, de mindenesetre csak e körül lehet a vita, a természeti törvények
célszerű voltának kérdése azonban tárgya sem lehet fizikai vizsgálatoknak.
A tapasztalati
eredmények közti kapcsolatok megállapítására szolgáló megfontolásoknak
és a természeti törvények kifejezésének formanyelve a matematika, mely
a maga felépítésében minden tudomány mintájául szolgál: »Az igaz tudomány
mindig helyes és nyilvánvaló alapelvekből kiindulva halad végig helyes
rendben, lépésről lépésre, mint ahogy a matematikában; számlálható és mérhető
mennyiségek terén, vagyis aritmetikában és geometriában.« »Egyetlen kutatás
sem nevezhető igaz tudománynak, amíg át nem esett a matematikai igazoláson.«
Fel lehet vetni
azt a kérdést, hogy az empirista Leonardo hogy tisztelheti ily mértékben,
hogy tekintheti zsinórmértékül a látszólag puszta ész alkotta matematikát
; nincs-e itt valami ellentmondás. Természetesen nincs. A matematikát nem
tekinti a természet leírásának, ellenben erre a célra igenis alkalmas eszköznek,
mert
szigorú következtetései elemi feltevésekből deduktív úton logikailag ellentmondásmentes
rendszert építenek fel, maguknak a kiindulásul szolgáló elemi állításoknak
pedig semmiféle tapasztalat nem mond ellent.
A matematikai
következtetések szigorúan logikus volta biztonságos módot ad arra, hogy
ne csak tapasztalati ismereteinket összefűző természeti törvényekre következtessünk,
hanem az így felállított törvényekből további következtetéseket is vonjunk
le. »Eredményeimhez én is fűzök néha olyan következtetéseket, amelyek eredetileg
nem foglaltatnak bennük.« Végső fokon a kísérletező induktív és a teoretikus
deduktív kutatásának össze kell fonódnia. »Néha az ember az okozatból következtet
az okra, néha meg az okból az okozatra.« Azonban, ha a matematikai következtetések
helyesek is, kísérletileg ellenőrizni kell, hogy igazak-e, a természet
megvalósítja-e azokat a lehetőségeket, melyekre bevált természeti törvényekből
helyes úton következtettünk. A modern fizikából lehetne példát hozni arra,
hogy a természet megvalósít olyan jelenséget, mely matematikai alapon várható
volt ugyan, de kísérleti kimutatásukig a »józan ésszel« szinte ellentmondónak
találták, máskor viszont sokáig érthetetlen volt, hogy logikusan várható
jelenségek miért nem észlelhetők. (Első esetre példa a pozitron létére
való következtetés Dirac elméletéből, a másodikra a spektroszkópia kiválasztási
szabályai, melyeket a Bohr-elmélet mellett szemiempirikusan kellett bevezetni,
megindokolni csak a kvantummechanika tudta.) Indokolt tehát Leonardo korábban
idézett kívánsága, hogy a kutatás »kiindulásánál vagy alakulása vagy befejezése
során« a kísérleti tapasztalaté a szó, sőt még szigorítani kell a kikötést,
nem »vagy vagy« , hanem »is ...is«.
Az elmondottakból
nyilvánvaló Leonardo ama meggyőződése, hogy a természet megismerhető. De
csak a természet ismerhető meg. Mindazt, ami nem hozzáférhető érzékeink,
alkalmasint műszerekkel megtoldott érzékeink számára, azt nem tekinti a
természethez tartozónak, az ezekkel kapcsolatos problémákat nem is tartja
tudományos módszerekkel megoldható feladatoknak, és ezért az egész metafizikát
mindenestül értéktelennek, értelmetlennek ítéli, egész létjogosultságát
tagadja.
» ...véleményem
szerint azok a tudományok, amelyek nem a tapasztalásból születtek, és amelyek
nem végződnek közvetlen tapasztalással vagyis amelyeket kiindulásuk, vagy
alakulásuk vagy befejezésük során nem ellenőrzi egyik érzékszervünk sem,
hiábavalóak és tévedésekkel vannak tele. És ha kételkedünk mindabban, amit
érzékszerveink közvetítenek, mennyivel inkább kell kételkednünk azokban
a dolgokban, melyek ellentétben állnak velünk, mint Isten, lélek és effélék
lényege, amelyekről állandóan vitatkoznak és mindig az történik, hogy a
hiányzó érveket hangos szóval helyettesítik, ami sosem történhetik meg
bizonyítható kérdésekben. Ezért bízvást mondhatjuk, hogy ahol kiabálnak,
ott nincs igazi tudomány, mert igazság csak egy van, amelyet ha egyszer
kimondtak, a veszekedésnek örökre el kell némulnia. «
Ezek után lássuk,
hogy Leonardo ezt a mai szemmel nézve is helytálló metodikát konkréten
hogyan alkalmazta és segítségével mire jutott a természet megismerése terén.
Ez azonban mint említettem - meglehetősen nehéz feladat, ha megállapításait
nemcsak helyes, hanem eredeti voltuk szempontjából is értékelni akarjuk.
Szorítkozzunk csupán néhány jellegzetes példára.
Mint már említettük,
Leonardo sokat foglalkozott a repülés kérdésével. A repülőgépének tervezése
előtt azonban, mellyel a madarak repülését akarta utánozni, igyekezett
végigmenni mindazokon a problémákon, melyeket rendre meg kellett oldania
ahhoz, hogy célhoz érjen. Kövessük ezt a fonalat. Mindenekelőtt Leonardo
idejében nem volt triviális, hogy a madarak, tehát élő lények repülése
végett először élettelen testek mozgásának a problémájával kell foglalkozni.
Leonardo két feladatot jelöl ki bevezető tanulmányul: testek esését kell
megvizsgálni álló levegőben, majd mozgó levegőben, majd mindkét feltétel
között lövedékek mozgását. (Érdekes ebben a vonatkozásban megjegyezni,
hogy a peripatetikusok szerint a testek mozgását a környező közeg előmozdította.
Leonardo ezzel szemben világosan leszögezte, hogy a levegő akadályozza
és megrövidíti a testek mozgását.)
A kitűzött feladat
megoldásának másik előfeltétele magának a levegő fizikai sajátságainak
az ismerete. Ismét Leonardo éleslátására vall az a felismerés, hogy a levegő
fizikája lényegében véve megegyezik a folyadékok fizikájával, de az utóbbi
tanulmányozása sok szempontból egyszerűbb, ezért előbb ez végzendő el.
Ma is együtt kezdjük tárgyalni a hidro- és aerodinamikát, amelyeket a hidrosztatikai
kérdések tárgyalása előz meg. E téren elvi észrevételei és gyakorlati eredményei
egyaránt gazdagok voltak. Így kimondta a hidrosztatika alaptörvényét, a
közlekedő edények elvét és ezek alapján világosan értelmezte a közismert
hidrosztatikai paradoxont. Leonardotól ered a folyadék-áramokra alkalmazható
kontinuitási tétel és következménye, hogy stacionárius áramlás esetén az
áramlás sebessége fordítva arányos a csővezeték keresztmetszetével. Rájött,
hogy a levegő - szemben a folyadékkal - összenyomható és ezt a tényt használta
a repülésnek, vagyis annak magyarázatára, hogy elegendő nagy szárnyfelület
segítségével súlyos testek fenn tudnak maradni a levegőre támaszkodva.
Nemcsak felismerte a közegellenállás létezését, hanem megállapította, hogy
ez arányos a test sebességével és felületével. Valószínűleg ismerte az
áramvonalak fogalmát is.
E cikk terjedelme
nem engedi meg, hogy nyomon kövessük azt a körültekintő, rendszeres kutatását,
mellyel a madarak repülésének mechanizmusát vizsgálta. Egyébként e példát
nem is azért választottam, mert fontosabb beláthatatlan sokaságú más vizsgálatnál,
melyek kötetekre menő terjedelmű tárgyalást igényelnek és érdemelnek.
Ismét csak kiragadva
tekintsünk valamit optikai vonatkozású munkáiból. Megfigyelő készségére
jellemző, hogy észreveszi és helyesen adja meg a térbeli látás létrejöttének
módját, hogy t. i. ez a két szemmel való látás következménye. Leírja pl.,
hogy egy gömböt egy-egy szemmel egy sík körlapnak látunk. E két kör azonban
nem ugyanaz és ha egyszerre nézzük két szemmel, akkor már nem lapos korongnak,
hanem kiemelkedő gömbsüvegnek látjuk. Ha a gömbnek a szemünktől való távolságát
csökkentjük, akkor egyre inkább mögé látunk, nemcsak nagyobbnak, de plasztikusabbnak
is látjuk. Ez a ma mindnyájunk számára triviális megállapítás jellemzően
mutatja, hogy primitív észlelés - alaptalan okoskodás helyett - milyen
sokat mondhat a természetről. Ehhez végtére csak az kellett, hogy valaki
hunyorgasson és tudatosan lássa is, amit így néz és ne menjen el a tapasztalata
mellett. Ezt nem tette meg jóformán senki Leonardo előtt a szó legszorosabb
és igen sok esetben tágabb értelmében. Mondani is felesleges, hogy ezek
és hasonló észrevételei adják azoknak a festők számára adott közismert
előírásoknak az alapját, melyek a perspektivikus ábrázolásra vonatkoznak.
Optikai vizsgálatai
között azonban lehet kevésbé triviálisakat is találni. A fény egyenesvonalú
terjedésén alapuló sötétkamrát, majdnem bizonyos, nem Leonardo találta
fel. De ezzel kapcsolatban végzett olyan megfigyeléseket, melyek eredménye
egyáltalán nem közismert, pedig bárkinek alkalma van ilyen megfigyelésre.
Érdekesség kedvéért említem meg, hogy ilyenféle feladat volt kitűzve legutóbb
az Eötvös Lóránd fizikai tanulóverseny egyik tételéül és bizony nagyon
kevés helyes megoldás érkezett. Ha egy sötétkamrán kis, kerek nyílás van,
akkor működése igen egyszerűen áttekinthető. Ha azonban a nyílás nem kerek,
akkor az a feltűnő jelenség észlelhető, hogy kiterjedt fényforrással világítva
meg a nyílást, egy közelben elhelyezett ernyőn a nyílás éles árnyéka jelenik
meg. Ha azonban a felfogó ernyőt távolítjuk, akkor a megjelenő kép lassan
elmosódik, és alakja egyre inkább a fényforráséhoz lesz hasonló, függetlenül
a nyílás alakjától. Ezt a jelenséget Leonardo helyesen írta le, sőt ennek
további érdekes, bonyolultabb változatait is. Pl. egy álló kereszt alakú
nyílás és tőle megfelelően távol elhelyezett ernyő közé átlátszatlan gömböt
helyezünk, akkor az álló kereszt helyett az ernyőn fekvő kereszt jelenik
meg. A jelenségek helyes leírása mellett az értelmezésük nem teljes, amint
nem is lehet az, hiszen ehhez már részben a fény hullámelmélete szükséges.
Azonban ismét a természet élesszemű megfigyelőjére és kitűnő kísérletezőre
vall, hogy jelenségek bekövetkeztének a feltételeit pontosan körülhatárolta.
A közvetlen kísérleti
leírások és az ezekhez fűzött, de csak részletproblémákra vonatkozó megfontolásokon
túl, nemcsak hangoztatta, hogy általános érvényű törvényszerűségekre kell
következtetni, hanem el is jutott ilyen következtetésekre. Íme, ismét csak
néhány kiragadott példa:
Az erő fogalma
pl. Leonardonál jelenik meg először exakt formában. Sok általa leírt változat
közül egyik változatban így hangzik: »Az erő a mozgás oka, és a mozgás
az erő oka és a mozgás viszi át az erőt és a lökést (impulzust?) a súlyos
tömegekre a mozgó testek által.«
Mint ismeretes,
az egész klasszikus mechanika alapját a Newton-féle axiómák alkotják. Ezek
közül az elsőnek - ha nem is kifogástalanul pontos megfogalmazása - a lényege
már kialakult Leonardoban. Íme: »Minden mozgás igyekszik fennmaradni, vagy
minden mozgó test mozgásban marad, mialatt a mozgatójának képessége benne
fennmarad.« »Minden mozgás annyiban történik egyenes pályán, amennyire
benne tart a mozgatójától kapott kényszer természete.« - A második axiómát
ezzel szemben nem ismerte, helyette a peripatetikus állásponton áll: a
sebesség arányos a mozgató erővel és fordítva, arányos az ellenállási erővel.
- Viszont ismét tisztán állt előtte az akció-reakció elve.
Foglalkoznunk
kellene Leonardo eredményeinek hibáival is, ami bizony elég sok található.
Le kell azonban szögezni, hegy ezek nem kutatási módszeréből fakadó hibák,
hanem abból adódnak, hogy egyes kérdésekben az elfogadott peripatetikus
elgondolások ellenőrzésére nem tudott eléggé pontos kísérleteket végezni.
Így a szabadesésnél az út és idő összefüggését nem tudta tisztázni, vagy
a nehézségi gyorsulásnak a tömegtől és anyagi minőségtől való független
voltát illetőleg ingadozik, többször vallja a helytelen nézetet, mint a
helyeset. Optikai vizsgálatai terén pl. a szemüveg működését egészen helytelenül
értelmezi.
Ismétlem, ezek
- ha még olyan fontos - de minden esetben részletkérdésekben való tévedések.
Alapvető módszertani felfogása, egész magatartása, a természet felé való
fordulása olyan zsenialitásról tanúskodik, amely annál nagyobb tiszteletet
érdemel, minél messzebbre jutunk a természet törvényeinek megismerése és
az emberiség békés fejlődésének szolgálatába való állítása terén.
Központi Fizikai Kutató Intézet