В его тетрадях собраны десятки подобных наблюдений, и большинство из них кажутся нам удивительными, потому что сами мы, поглощенные повседневными делами, никогда не удосуживаемся так внимательно присматриваться к окружающим нас явлениям. Однажды, во время поездки во Фьезоле — селение к северу от Флоренции, где у Леонардо имелся виноградник, — он видел, как вспархивает азиатский кеклик. «Когда у птицы очень широкие крылья и небольшой хвост, — сообщает Леонардо, — и хочет она подняться, тогда она сильно поднимает крылья и, вертясь, заберет под крылья ветер»[341]. От наблюдений такого рода он переходил к более общим выводам о взаимоотношении хвоста птицы с ее крыльями: «Птицы с короткими хвостами имеют очень широкие крылья, которые своей шириной как бы подменяют хвост; и они часто пользуются штурвалами, которые помещаются у них на плечах, когда хотят развернуться». И далее: «Когда птицы, опускаясь, приближаются к земле с головой ниже хвоста, тогда сильно раскрытый хвост опускается и крылья делают короткие удары, и от этого голова оказывается выше хвоста и скорость замедляется так, что птица опускается на землю без какого-либо толчка»[342]. Вы когда-нибудь такое замечали?
После двадцати лет наблюдений Леонардо решил объединить свои заметки в связный трактат. Многие записи собраны в тетрадь из восемнадцати листов, которая известна теперь как «Кодекс о полете птиц»[343]. Начинает Леонардо с рассмотрения таких понятий, как тяжесть и плотность, а заканчивает размышлениями о запуске придуманного им летательного аппарата и сопоставлением его частей с частями тела птицы. Но, как и многие другие труды Леонардо, этот трактат так и остался незавершенным. Похоже, ему гораздо интереснее было выражать свои мысли, чем наводить на них глянец, делая пригодными для публикации.
Одновременно с подготовкой трактата о птицах Леонардо начал раздел в другой тетради, намереваясь впоследствии поместить все эти записи в более широкий контекст. «Для того чтобы дать истинную науку о движении птиц в воздухе, необходимо дать сначала науку о ветрах, которую докажем посредством движений воды, — писал он. — Наука эта, в своей сути чувственная, образует лестницу, ведущую к познанию того, что летает в воздухе и ветре»[344]. Он не только верно изложил общие принципы гидродинамики, но и сумел превратить свои интуитивные догадки в зачатки гипотез, предвосхищавшие учения Ньютона, Галилея и Бернулли.
Ни один ученый до Леонардо еще не объяснял так методично, почему птицы движутся по воздуху и не падают. Большинство просто приукрашивали суждения Аристотеля, который ошибочно полагал, будто птицы опираются на воздух подобно тому, как корабли опираются на воду[345]. Леонардо же понял: чтобы удерживаться в воздухе, требуется принципиально иная динамика, нежели та, что позволяет телам удерживаться на поверхности воды, так как птицы тяжелее воздуха, а потому их должно сильно притягивать к земле. На первых двух страницах его «Кодекса о полете птиц» рассматриваются законы тяготения, которые сам Леонардо именует «притяжением одного предмета к другому». Сила притяжения, писал он, направлена на «воображаемую линию, проходящую посередине каждого предмета»[346]. Далее он описывает, как путем вычислений определить центр тяжести птицы, пирамиды и других тел, имеющих сложную форму.
Одно важное наблюдение, сделанное им, очень пригодилось ему при изучении полета и течения воды. «Воду нельзя сгустить, как воздух», — написал он[347]. Иными словами, крыло, бьющее по воздуху сверху, будет сжимать воздух, и в результате давление воздуха под крылом будет выше, чем давление разреженного воздуха над крылом. «Если бы воздух не уплотнялся, то птицы не могли бы держаться на воздухе, ударяемом их крылами»[348]. Нисходящее биенье крыла толкает птицу вверх и вперед.
А еще он понял, что помимо давления, которое птица оказывает на воздух, существует равное ему и противоположно направленное давление воздуха на птицу. «Посмотри на крылья, которые, ударяясь о воздух, поддерживают тяжелого орла в тончайшей воздушной выси», — писал Леонардо, а позже добавлял: «Тело давит на воздух с такой же силой, с какой и воздух давит на тело»[349]. Двести лет спустя Ньютон предложил более изящную и точную формулировку этой мысли, выведя третий закон механики: «Каждому действию всегда есть равное противодействие».
