雍黎
達·芬奇逝世于1519年,今年是達·芬奇逝世500周年。盡管在很多人眼里,達·芬奇留給世人的印象是一名畫家,但實際上,他是人類歷史上著名的全才之一。他既是畫家、雕塑家,同時也是工程學家和科學家,為后世留下了數不清的文化遺產。
達·芬奇出生在意大利的安齊亞諾,在他14歲左右時,他的父親忽然發覺到達·芬奇在藝術方面非常有天賦,于是把他帶到佛羅倫薩,讓他給當時非常著名的畫家安德烈亞·韋羅基奧做學徒。在這里,達·芬奇對機械產生了極大的興趣,在30歲左右他寫信向米蘭的魯多維科公爵自薦,說自己是一個發明家、工程師,而他也確實如此。
達·芬奇以其杰出的藝術作品而聞名,他留下的畫作不超過數十張,卻留下了超過六千張手稿,這其中包含了無數機械圖紙、物理實驗圖紙、化學研究圖紙、解剖學圖紙等。他其實是把繪畫作為一種科研的工具用于記錄他的科研成果,并進行不斷發展。有很多科研成果還被達·芬奇用于改進他的畫藝。
達·芬奇對于自然世界和其中奧妙的研究在當時可謂是革新性的,而且他熱衷于實踐。他深入地研究人體,發明了解剖學新技術;他無師自通地對植物學、物理學、化學和天文學進行了研究,并成為了工程師和專業的機械設計師。
關于飛行的研究是達·芬奇一生所愛。他的飛行研究最開始是基于對鳥類飛行的研究,研究結果被記錄在了鳥類飛行手稿之中。通過該研究,達·芬奇理解了“升力”的概念,這種力讓比空氣更重的物體能夠飛起來,他將這項研究結論提前了300多年。
達·芬奇很多飛行器的設計雖然當時沒有做出來,但都被后人證明是可行的。《大西洋手稿》中,達·芬奇設計了降落傘,把具體材質和尺寸都標得非常清楚。相比今天的降落傘需要頂端有洞才能通過氣流在下降中進行穩定,達·芬奇的設計沒有洞。在2000年的時候,有一群科學家按照達·芬奇的操作指示、尺寸和面料復原了降落傘,這架傘做出來后有90公斤重,而他們真的試飛時,發現它居然運行得非常平穩,一點問題都沒有。
通過達·芬奇的奇思妙想,工業革命被提前了至少一百年。在古希臘游戲玩偶氣轉球的激發下,達·芬奇意識到蒸汽可以作為動力的替代來源,并發明了蒸汽大炮,他把這個炮命名為“阿基米德的雷聲”,原理就是水箱的水被燒成沸水,變成水蒸氣之后會推開一個閥門把炮彈推出去。這一結構被麻省理工的科學家復原,經過測試發現這個炮的推動力不亞于一挺機關槍。當然,達·芬奇在當時隱藏了參數避免有人利用這項設計危害社會。而他將其用到了解決宮廷廚房烤肉軸轉動的問題上。達·芬奇設想了自動旋轉烤肉機,通過讓上面的渦輪葉片旋轉,再通過一系列的齒輪把熱量傳遞給烤肉機的軸讓它自動旋轉起來。這是達·芬奇設計出來的第一個蒸汽驅動渦輪,比蒸汽革命早350年。