Leonardo
da Vinci,
Inginer si inventator (1452-1519)
In scrisoarea adresata ducelui
Milanului Ludovico Sforza spre a-si oferi serviciile, Leonardo da Vinci isi
dezvaluie in zece paragrafe problemele de tehnologie pe care le studiase si pe
care era convins ca le solutionase. Dealtfel, nenumaratele desene, schite si
explicatii aflate in manuscrisele ramase de la el confirma aceste afirmatii.
Textul scrisorii, desi limitandu-se aproape exclusiv la domeniul ingineriei
militare, indica varietatea cu totul neobisnuita a unor asemenea probleme si
solutii:
"1. Dispun de un tip de poduri
extrem de usoare si de rezistente, adaptate pentru a fi transportate foarte
usor [.] si altele solide si rezistente la foc si in lupta, usor de ridicat si
de asezat. De asemenea, dispun de metode de ardere si distrugere a acelora ale
dusmanului.
2. Cand un loc este asediat
stiu cum sa scot apa din transeie si sa fac o infinita varietate de poduri,
adaposturi si scari si alte dispozitive.
3. Idem. Daca, datorita
inaltimii malurilor sau rezistentei locului si a pozitiei sale, este imposibil,
in timpul unui asediu sa traga folos de pe urma bombardamentului, eu am metode
de distrugere a oricarei roci sau fortarete, chiar de ar fi construita pe o
stanca.
4. Pe langa acestea, dispun de diferite
feluri de mortiere, foarte convenabile si usor de trasportat; si cu acestea pot
azvarli pietre mici ca intr-o avalansa; iar fumul acestora provoaca o mare
spaima inamicului spre paguba si confuzia lui.
5. Iar daca lupta se da pe
mare, dispun de diverse tipuri de mecanisme foarte eficace pentru atac si
aparare; si de nave care vor rezista atacului celor mai mari tunuri si
explozibile.
6. Idem. Dispun de mijloace de
a ajunge pe cai si prin galerii secrete si intortocheate, fara a face vreun
zgomot, la un loc fixat, chiar de ar trebui sa se treaca pe sub vreo transee
sau vreun rau.
7. Idem. Voi construi care de
lupta acoperite, sigure si inatacabile, care, patrunzand in randurile
inamicului cu artileria lor ar zdrobi orice multime de oameni, indiferent de
numarul lor. Iar din spate ar putea veni infanteria nevatamata si fara sa
intampine vreo greutate.
8. Idem. In caz de nevoie voi
construi tunuri mari, mortiere si artilerie usoara cu forme minunate si utile,
diferite de tipurile obisnuite.
9. Acolo unde bombardamentul da
gres, eu voi inventa catapulte, baliste, trabocchi si alte dispozitive
extraordinar de eficace si care nu sunt folosite in mod obisnuit. Si pe scurt,
in finctie de diversitatea cazurilor, pot nascoci felurite si infinite mijloace
de atac si aparare.
10. In timp de pace cred ca pot
da deplina satisfactie si pot fi egalul oricui in arhitectura si in proiectarea
cladirilor publice si particulare; si in dirijarea apei dintr-un loc in altul
[.]"
Asadar - din cele zece puncte,
noua se refera la ingineria militara. In cei 17 ani cat fusese in serviciul
ducelui (intre 1483-1499), acesta era interesat in primul rand de astfel de
lucrari. Ceea ce nu inseamna ca in aceeasi perioada (sau dupa 1500, cand s-a
aflat in serviciul lui Cesare Borgia, ori al regelui Ludovic XII, pana cand va
fi invitat de succesorul acestuia, Francisc I) Leonardo n-ar fi fost preocupat
sau n-ar fi chiar condus si lucrari de inginerie civila. Nici o perioada din
viata sa n-a fost dedicata exclusiv unui singur tip de activitate - reaminteste
A. P. Usher; tot astfel si preocuparile sale tehnologice au trecut continuu de
la un domeniu la altul, de la o problema la alta.
O simpla enumerare a
inventiilor in domeniul tehnologiei militare (sau macar a inovatiilor aduse
unor proiecte, unor modele preexistente) este in masura sa ateste uimitoarea
imaginatie a lui Leonardo, - in mod evident sustinuta permanent si de
cunostinte stiintifice si tehnice concrete, adeseori chiar experimentale.
Astfel: un tip de "car acoperit" - cum il numeste el; o surprinzatoare
anticipatie a carului blindat modern; sau, care de lupta echipate cu coase,
care, printr-un sistem de rotatie, puteau taia picioarele cailor si ale
luptatorilor. Scari diferite de asalt, dispozitive pentru escaladarea
zidurilor. Poduri de campanie demontabile - sau poduri militare suspendate prin
vinciuri. O catapulta manevrata cu ajutorul unei roti cu clichet. O arbaleta
uriasa cu afetul montat pe trei perechi de roti inclinate - si al acrei
gigantic arc avea nu mai putin de 24 m. O alta arbaleta, cu tragere rapida.
Proiectile cu aripi fixate pe partea posterioara pentru a-i asigura stabilirea
directionala; la lovirea obiectivului proiectilul patrundea prin deschizatura
produsa, producand in interior explozia prafului de pusca. Chiar si un
aruncator de flacari! - Tot in seria armelor de foc figureaza si un tun montat
pe afet cu 33 de tevi - "dintre care, 11 pot trage deodata", specifica el.
In domeniul tehnicii
artileriei, cu totul remarcabil este desenul (insotit de explicatia modului de
functionare) a unui tun incarcat, nu prin teava, ci prin chiulasa, - cu un
mecanism de inchidere a chiulasei si o larga camera de pulbere. Apoi - un tun
usor de camp cu trei tevi, montat pe doua roti, usor deplasabil si cu un tir
rapid; vizarea era asigurata de un angrenaj cu cremaliera si o roata dintata.
Un mortier cu proiectile explozive, cu o mare raza de imprastiere. Un tun cu
abur si cu tragere repetata, - aburul fiind utilizat aici ca sursa de energie
mecanica. (Se pare ca acest tip de tun a fost folosit cu trei secole inaintea
celui din timpul razboiului civil american). Un tip de ghiulea de tun umpluta
cu srapnele; un alt tip, cu profil aerodinamic si cu aripioare de stabilizare.
(Leonardo intuise importanta rezistentei aerului, - pe care, peste doua secole,
Nenumarate sunt proiectele
(unele fiind mai curand imbunatatiri sau completari ale unor inventii
preexistente) privind ingineria civila. Mai "senzationale" - dar si mai putin
interesante din punct de vedere practic - apartin domeniului aviatiei. Diverse
tipuri de ornitoptere - aparate de zbor bazate pe principiile zborului
pasarilor - cu pilotul in diferite pozitii. (Ideea sa
Studiile si proiectele de
lucrari hidraulice din manuscrisele lui Leonardo arata ca el a participat
efectiv la vastele lucrari de asanare a zonelor mlastinoase din regiunile
Vigevano, Lomellina (Pavia), Pontina (Lazio) si Piombino (Livorno); precum si
la 10
sistematizarea hidrica din regiunea Novara (Piemont). Alte proiecte privesc
devierea cursului Arnoului, sistematizarea fluviului Adda si a canalului
Martesana. Interesant este planul barajului mobil de pe Isonzo, conceput pentru
a inunda campiile din jur in scop militar defensiv. Grandios este proiectul
unui canal care sa faca legatura intre Marea Mediterana si Oceanul Atlantic. -
Cu aceasta ocazie Leonardo formuleaza legi de mecanica fluidelor, absolut
remarcabile. Problemele care ii retineau constant atentia erau cele ale
formarii albiei unui rau, vartejurilor, formarii meandrelor, s.a.
Direct legate de asemenea
lucrari sunt alte inventii, inovatii, ameliorari, - schitate, desenate,
descrise, explicate. Astfel: studii de perfectionare a ecluzelor, noi mecanisme
de pompe, sau folosirea pendulului in procesul de actionare a pompelor; o presa
hidraulica, roti hidraulice cu diferite intrbuintari; printre care si una de
mari dimensiuni actionand un dispozitiv de excavatii. (Leonardo propusese
saparea unor canale de dimensiuni neobisnuite - cu latimea de 18 m si adancimea
de 6,50 m - care, executate manual, presupuneau o munca faraonica). Apoi - o
draga montata pe o barca, o draga portuara si diferite barci: barca pusa in
miscare cu ajutorul pedalelor, barca semisubmersibila dublu carenata, barca cu
zbaturi, cu volant si angrenaj actionand cu ajutorul manivelei. Leonardo
incepuse sa scrie si un tratat despre mori, schitand complicate sisteme de
angrenaje si roti hidraulice.
In seria vehiculelor de teren
sunt de relevat: o caruta cu comanda de directie proprie; mecanism de directie
articulat pentru o caruta cu patru roti; o caruta usoara cu trei roti si cu
deplasare automata, "folosind energia inmagazinata intr-un sistem de arcuri;
desenul insa scoate in evidenta numai sistemul de trnsmisie, nu si arcurile". -
O atentie speciala este acordata utilajului industriei textile. Foarte
interesante sunt desenele unei masini de depanat; sau, a unei masini de tuns cu
cilindri pentru ca suprafata stofei sa devina egala si plusata; sau, un
dispozitiv de confectionat franghii prin filarea si rasucirea simultana a 15
fire. Indeosebi masina de filat l-a preocupat pe Leonardo mult; si schita unei
astfel de masini s-a dovedit a fi de o conceptie mult superioara "rotii lui
Jurgen", care va fi intrebuintata, totusi, in filatura timp de aproape trei
secole.
Leonardo a proiectat si tot felul de
unelte - casmale, lopeti, ciocane, roabe; unelte noi, ingenioase, practice. A
imaginat un fel de ascensor pentru greutati mari. Apoi, un fel de cutit
circular urias pentru scobitul trunchiurilor de lemn servind drept conducte ;
de asemenea, o lampa de sudat fier. Intr-o alta perioada a proiectat un
podometru, un higrometru, un inclinascop si mai multe tipuri de compasuri
parabolice; un aparat de masurat forta vantului; o masina de fabricat ace in
serie, putand confectiona (asigura Leonardo) 40.000 de ace intr-o ora! A
schitat si un aparat - "care (explica el) masurand greutatea aerului sa poata
arata schimbarea vremii". Si acestea, cu doua secole inaintea inventiei
barometrului de catre Torricelli.
De o infinita diversitate sunt
schitele si studiile de organe de masini - si, in primul rand, diferite tipuri
de scripeti. Astfel, cu ajutorul unei macarale cu scripeti multipli (palan)
Leonardo studiaza tensiunea funiilor si problema descompunerii fortei de-a
lungul mai multor directii. In legatura cu scripetele sunt si modelele de
macara dubla, de macara mobila, de mecanisme de decuplare automata. Urmeaza
masini diferite: o raboteza, o masina de alezat, alta de gaurit verticala, o
alta orizontala, pentru confectionarea conductelor din lemn. Apoi - un strung
cu pedala, un laminor pentru confectionarea benzilor din cupru, o masina pentru
incercarea rezistentei firelor metalice (folosind metoda urmata mai tarziu de
Galilei). - Un interes particular reprezinta desenele de aparate pentru
prelucrarea fierului. Astfel este masina de crestat pile - considerata de
istoricul stiintei citat mai sus ca reprezentand "o prima si ingenioasa
exploatare a unei energii necunoscute Antichitatii si de putin timp intrata in
stapanirea omului prin opera constructorilor de orologii": este vorba de un
mecanism de precizie actionat - fara a mai fi nevoie de efortul continuu al
lucratorului - de o greutate suspendata presand in mod gradual.
Acest laminor putea pregati
panglici metalice de grosimea dorita, - care urmau a fi apoi taiate in forma
unor discuri mici netede si stantate cu ajutorul unei dalti (inventata si
desenata de Leonardo); in felul acesta se putea asigura un sistem de batere a
monezilor, cu o exactitate necunoscuta prin metodele precedente. Progresele
realizate mai tarziu de catre mesterii din Nurnberg si
Permanenta preocupare chiar
obsedanta a lui Leonardo "de a gasi o noua sursa de energie l-a dus mereu la
cautarea unor metode de transformare a miscarii rectilinii-alternative in
miscarea de rotatie - necesitatea de baza pentru orice tip de mecanism". In
acest scop, Leonardo "a facut experienta cu mecanisme cu clicheti, angrenaje,
came, scripeti, vinciuri si mecanisme cu articulatii, angrenaje cu cremaliera
si roata dintata; a valorificat forta musculara, forta vantului, a arcurilor si
volantilor", pentru uniformizarea turatiilor. Solutiile propuse de el privesc
cele mai variate folosiri de transformare a miscarii - transmisii prin benzi
simple sau incrucisate, angrenaje si sisteme de angrenare conice, in spirala,
in trepte. Mecanisme inventate (sau poate macar perfectionate) sunt in toate
domeniile tehnicii. Un dispozitiv de suspensie cardanica pentru busolele
necesare navigatiei maritime folosite in conditiile ruliului si tangajului
navei pe mare; un egalizator al arcului de ceasornic; un dispozitiv de
transmisie cu viteza variabila; o turbina cu apa si alta cu aer; un rotisor cu
dispozitivul giratoriu actionat de o elice; aparate diferite - pentru masurarea
fortei de expansiune a aerului, a vitezei unei nave, a presiunii vantului si a
apei; lanturi de otel cu nuclee cilindrice (ca cele folosite azi la biciclete)
s.a.
Problema angrenajelor metalice
(cele din lemn se uzau repede si absorbeau o mare cantitate de energie) il
preocupau in mod deosebit. Ca urmare, in manuscrisele sale se intalnesc
angrenaje conice care permit transmiterea miscarii pe o directie
perpendiculara; precum si angrenaje elicoidale care asigurau o mare
regularitate. - Multe din aceste mecanisme sunt considerate in istoria tehnicii
drept premiere absolute. Astfel, transmisia cu lant si roata dintata imaginata
de Leonardo este "un dispozitiv mecanic deosebit de important pentru transmisia
de forta, dar care cu toate acestea a lipsit din tehnologia lumii occidentale
pana in secolul XVIII sau XIX". Iar in seria organelor de masini, toate
elementele motorului cu combustie interna (cu exceptia niturilor) pot fi gasite
- cu o suta de ani inaintea inventarii acestui motor - in lucrarile lui
Leonardo. "Multe din proiectele mecanismelor moderne pot fi gasite in lucrarile
unui om care a trait cu peste 250 de ani inintea inceputului primei revolutii
industriale" (Ch. Gibbs-Smith).
Fecunditatea imaginatiei
inginerului Leonardo da Vinci a fost uimitoare - dar fara sa ramana de loc in
domeniul abstractiei. Intuitiile lui au fost - macar in marea majoritate a
cazurilor - verificate si de experienta. El a pus bazele noilor stiinte
experimentale; el s-a smuls dintr-un empirism pur mergand spre concepte ale
unei stiinte aplicate de mecanica, de aplicatie generala in intregul domeniu
industrial" (Ivor Hart).
Aceasta nevoie de a rationaliza
este o atitudine ignorata pana atunci in general de tehnicieni. De aceea,
influenta sa - directa sau indirecta - asupra tehnologiei secolului al XVI-lea
este perceptibila in tratate stiintifice si tehnice italiene, si chiar in cele
franceze sau germane. Superioritatea gandirii stiintifice si tehnice a lui Leonardo
apare si mai clara comparandu-i desenele tehnice cu schitele din manuscrisele
inginerilor germani din timpul sau - care apar imperfecte si incomplete, reduse
la o simpla forma grafica, neinsotite de descrieri tehnice, explicatii
stiintifice si calcule matematice adecvate.
Dar - intervine intrebarea:
daca si in ce fel a contribuit inginerul Leonardo in mod practic, efectiv, la
progresul tehnicii timpului? Cu alte cuvinte: daca au fost cunoscute in epoca?
Si ce aplicatii practice au avut? Daca, si ce influenta reala au exercitat
ideile sale in secolele XV, XVI si urmatoarele, - stiut fiind ca manuscrisele
sale cu continut stiintific si tehnic au ramas netiparite timp de peste trei
secole?
Adevarul este ca aceste
manuscrise n-au ramas necunoscute - nici chiar in timpul vietii lui, si cu atat
mai putin indata dupa moartea sa.
Fara indoiala ca Leonardo
intretinea legaturi cu diferite categorii de mestesugari. Este cat se poate de
evident ca schitele sale tehnice nu sunt izvorate doar din imaginatie, si nici
nu sunt rezultatul unui simplu observator detasat. Si este normal ca multe din
ideile si metodele sale sa fi fost, in mod necesar, cunoscute mesterilor cu
care lucra; mesteri care, apoi, le vor fi difuzat in centrele mai importante
din Italia Centrala si Septentrionala, unde ei au continuat sa lucreze. - Dupa
moartea sa, influenta inginerului si omului de stiinta Leonardo a continuat sa
se exercite in mod indubitabil: faptele sunt clare.
Prin testament, Leonardo si-a
lasat intreaga, imensa cantitate de manuscrise celui mai iubit elev al sau,
Francesco Melzi, in casa caruia au ramas pana la moartea acestuia (in 1570); si
care este foarte probabil ca le arata - cu sentimente de admiratie neretinuta,
de pietate, de veneratie pentru maestrul sau - vizitatorilor. (Giorgio Vasari,
de pilda, recunoaste ca le-a cunoscut indeaproape in casa lui Melzi). Juristul
Cardano-senior (m. 1524), foarte interesat de problemele opticii, era un
prieten personal al lui Leonardo - si cu siguranta ca le-a putut consulta. "Despre
fiul sau, renumitul matematician Gerolamo Cardano (n. 1501) se stie ca a
achizitionat o parte din aceste manuscrise, folosindu-le fara scrupule" (Ivor
Hart). Printre familiarii lui Melzi era si poligraful napoletan Giambattista
della Porta (n. 1535) care, sub influenta directa a lecturii notelor lui
Leonardo, a scris despre forta vaporilor actionand in vederea ridicarii apei la
un nivel mai inalt. - Altii (ca matematicianul N. Tartaglia, cosmograful Petrus
Apianus, sau algebricianul - interesat mult si de hidraulica - Raffaele
Bombelli) au fost influentati indirect de Leonardo. Acelasi lucru se poate
spune si despre Simon Stevin si cercetarile lui paralele cu cele ale lui
Leonardo; si - intr-o masura mult mai mare - despre Benedetto Castelli, al
carui Tratat de hidraulica (1628) este considerat a fi profund influentat de
notele lui Leonardo.
In 1523 Alfonso d'Este, ducele
Ferrarei, este instiintat de un vizitator din Milano ca "un frate al lui Melzi
cunoaste multe secrete si idei ale lui Leonardo". Acest frate, Orazio, accepta
tiparirea diferitelor manuscrise pe care i le lasase Francesco. Cand proiectul
sau esueaza, incearca sa vanda o parte din ele; le preia avocatul pisan
Mazzenta, care le retine, apoi dispersandu-le. Desenele de mecanica raman in
mainile lui Pompeo Leoni (care intentiona sa le vanda regelui Spaniei) si ale
mostenitorilor sai; pana cand contele Galeazzo Arconati le cumpara si, in 1636,
le doneaza Bibliotecii Ambrosiana din Milano. In acest timp, creste
considerabil interesul manifestat fata de manuscrisele lui Leonardo - din care
se fac mai multe copii din ordinul cardinalului Francesco Barberini, nepotul
papei Urban VIII, ajungand pe aceasta cale in Biblioteca Vaticana. Alte codice
(Leicester, Arundel, Lytton) vor fi achizitionate in secolul al XVII-lea,
ajungand in Anglia. Dintre cele luate de Napoleon - cu ocazia invaziei
Milanului - multe nu s-au mai intors de la Paris.
In concluzie: Leonardo da Vinci
era mult mai cunoscut si mai apreciat ca artist, pentru ca ideile sale sa
exercite o influenta serioasa asupra cercetarii stiintifice si tehnice. Pentru
ca aceste idei devansau prea mult contemporaneitatea si posibilitatile
aplicative ale epocii.
