Изображения различных водных колес из «Атлантического кодекса», содержащего множество чертежей Леонардо да Винчи и составленного уже после смерти художника (II пол. XIX в.)
Воздух, который облекает тела, движется вместе с ними. Но воздух никогда не сравняется в скорости с тем, что привело его в движение; в качестве примера можно привести движение пыли, которая поднимается копытами бегущего коня. Она в короткий промежуток времени благодаря вихревому движению поворачивает назад и утрачивает свой импульс.
Почему образуется пена на воде? Вода, которая с высоты обрушивается в другие водные потоки, заключает в себе некоторое количество воздуха, который, когда поток ударяется о другую массу воды, погружается вместе с ним и потом снова поднимается наверх, принимая форму сферического тела.
Всякое тело, испытывающее трение, оказывает сопротивление в месте трения четвертою частью своей тяжести.
Трение гладких тел будет иметь тем меньшее сопротивление и тем большую грузность, чем меньший наклон имеет место, на котором совершается движение; но только в том случае, когда движущее находится выше, чем движимое. Если гладкий наклон располагает к тому, чтобы гладкое тяжелое тело действовало одной четвертью своей тяжести вдоль линии движения, такая тяжесть сама по себе располагается к движению вниз.
Производит ли звук трение небес? Всякий звук рождается воздухом, который ударяется о плотное тело. Если же звук производится двумя тяжелыми телами совместно, это происходит, в первую очередь, благодаря воздуху, который их окружает, причем такое трение стирает сами трущиеся тела.
Отсюда должен следовать вывод, что небеса, не имея между собой воздуха, не должны производить звука при трении.
И если бы такое трение существовало на самом деле, за много веков трения небес они были бы попросту истерты. И если бы они производили звук, то он не мог бы распространяться, ибо звук, производимый столкновением, и под водой малоощутим, а в плотных телах не ощущался совсем. Кроме того, в гладких телах трение не дает звука, а значит, при соприкосновении и трении небес его не было бы также…
О полетах
Птица – инструмент, который действует по законам математики, и сделать такой инструмент со всеми его характерными движениями (правда, не со всеми возможностями) вполне в человеческих силах. Если человек создаст его, этому инструменту будет нужна только душа птицы, которую можно скопировать с души человека. Конечно, в членах птицы птичья душа будет лучше отвечать их запросам, нежели душа человека, в особенности в том, что касается движения и балансирования. Но поскольку в движениях птиц предусмотрено большое разнообразие, мы можем предположить, что наиболее явные из них будут вполне доступны человеческому познанию.
Для того чтобы представить науку о том, как двигаются в воздухе птицы, нам необходимо сначала рассмотреть науку о ветрах, при изучении которой мы будем опираться на движения воды. Наука эта образует своего рода лестницу, которая ведет к познанию всего того, что способно летать по воздуху.
Воздух движется точно так же, как река, и так же, как текущая вода увлекает за собой находящиеся в ней вещи, воздух увлекает за собой облака.
Плавание можно назвать не чем иным, как одним из способов летания; оно показывает, что тяжесть с большой поверхностью оказывает большее сопротивление воздуху. Возьмем, например, лапу гуся: если бы она всегда была сжата или, напротив, распрямлена одинаково, то животное просто не могло бы продвигаться вперед. Изгиб лапы снаружи ощущал бы больше воду при движении вперед, чем сделала бы эта же лапа при движении назад. Этим подтверждается, что одна и та же тяжесть будет двигаться медленнее, если приобрела большую ширину.
При движении по воде гусь, двигая лапой вперед, сжимает ее, и лапа встречается с меньшим объемом воды, придавая птице скорости; отодвигая лапу назад, гусь разжимает лапу и таким образом замедляется, зато становится быстрее та часть его, которая соприкасается с воздухом.
Птица в воздухе выполняет ровно те же действия крыльями и хвостом, что делает пловец в воде руками и ногами.
Прежде чем писать о том, что летает, напиши книгу о предметах, что опускаются в воздухе без ветра, и еще одну – о тех, что опускаются при ветре.
Трактат о птицах раздели на четыре книги, чтобы первая из них была об их полете при помощи взмахов крыльями, вторая – о летании силой ветра без взмахов крыльями, третья – о летании вообще, то есть о том, как летают не только птицы, но и насекомые, летучие рыбы, летучие мыши, и, наконец, четвертая – о движении инструментальном.
Надобно в первой книге определить природу сопротивления воздуха, во второй рассмотреть анатомию птицы, ее тела и перьев, в третьей – действие птичь-их перьев во время различных движений, и в четвертой – то, как действуют крылья и хвост без взмахов крыльями при поддержке ветра.
Можно убедиться в том, что муха производит звук именно крыльями: подрежь слегка крылья мухи или немного намажь их медом, чтобы она не лишилась совсем возможности ими двигать, но чтобы движение это все же было затруднено. И ты услышишь, что звук, который производят мушиные крылья, будет более глухим, станет тем более низким, с чем большим затруднением будут работать крылья.
О коршуне мы знаем, что, если своих птенцов, сидящих в гнезде, он находит слишком жирными, он клюет и щиплет их за бока и меньше приносит им пищи.
Когда у птицы широкие крылья и маленький хвост, она, чтобы взлететь, сильно поднимает крылья и, вращаясь, забирает под крылья ветер, поднимающий ее…
Коршун и другие птицы, которые делают редкие взмахи крыльями, ищут течение ветра. Когда ветер господствует вверху, они будут находиться на большой высоте, когда же ветер господствует ниже, птицы тоже будут парить низко.
Когда ветра не хватает в воздухе, коршун взмахивает несколько раз крыльями так, что поднимается в воздух и приобретает импульс; и с этим импульсом потом, опустившись немного, он движется долгое время, почти не взмахивая крыльями. А когда опустится, опять делает то же самое и так продолжает снова и снова; и такое опускание в воздухе без взмахов крыльями позволяет ему отдыхать в полете после усталости от взмахов, сделанных для подъема.
Все птицы, которые летают так же толчкоообразно, поднимаются вверх взмахами крыльев и, когда опускаются, отдыхают, потому что крыльями не двигают в это время.
О кружении, которое коршун совершает при подъеме. Круговое движение, которое птицами совершается во время их подъема с помощью ветра, получается потому, что одним крылом птица входит на поток ветра, а другим – находится прямо в ветре. Кроме того, она направляет один из концов своего хвоста к центру вращения, поэтому ветер замедляет движение той стороны, которая располагается ниже и ближе к центру круга. Так создается круговое движение, и крыло птицы, которое держится на ветре, поднимает птицу на высоту.
Пусть будет подвешено здесь тело, имитирующее птицу, у которого хвост поворачивался бы с различным наклоном; с его помощью ты сможешь сформулировать общие правила для поворотов, которые делают птицы при помощи движений хвоста. Во всех подобных движениях собственно движением руководит самая тяжелая часть.
Опускание вниз широко развернутого хвоста с одновременным разворачиванием крыльев вширь останавливает движение птицы. Когда птица опускается к земле, держа голову ниже, чем хвост, сильно раскрытый хвост ее опускается и крылья начинают делать короткие сильные удары; благодаря этому голова поднимается выше, чем хвост, и скорость замедляется до такой степени, что птица опускается на землю, практически не ощущая никаких толчков.
При всех изменениях движения птица распускает хвост.
Скорость птиц замедляется, когда они развертывают и распускают хвост.
То, что крылья птицы обладают одинаковым сопротивлением, объясняется тем, что концы всех этих перьев одинаково удалены от центра тяжести на теле птицы. Но если один из концов крыльев птицы оказывается ближе к центру тяжести, чем конец другого крыла, в этом случае птица опустится к земле той стороной, на которой конец крыла более приближен к центру тяжести. (…)
Когда птица находится в воздухе без поддержки ветра в положении равновесия и при этом не махает крыльями, это означает, что центр тяжести птицы совпал с центром ее величины.
Более тяжелая часть птицы, которая опускается вниз головой, никогда не будет располагаться выше или на той же высоте, что и более легкая ее часть.
Если птица будет падать хвостом вниз и откинет хвост назад, она снова вернется в положение равновесия; если же она откинет его вперед, она должна будет перевернуться.
Когда птица находится в положении равновесия, если переместит она при этом центр сопротивления крыльев за свой центр тяжести, она опустится вниз головой.
Если птица находится в положении равновесия и центр сопротивления у нее расположен впереди центра тяжести, она упадет на землю хвостом вниз. (…)
Птица может находиться в воздухе даже в том случае, если не держит своих крыльев в положении равновесия; причина в том, что у нее в этом случае нет совпадения центра тяжести с точкой опоры, как, например, у весов. Но если крылья птицы в полете не находятся в равновесном положении, птица опустится по линии наклона крыльев. (…)