1907 präsentierte Albert Einstein der Welt eine verblüffende Wahrheit über unser Universum. Die Schwerkraft, erkannte er, ist nicht ganz so seltsam und mysteriös, wie sie sich anfühlt.
Vielmehr ist es so etwas wie Beschleunigung – eine Kraft, an die wir sehr gewöhnt sind, regelmäßig zu denken. Er nannte es die Äquivalenzprinzip, und bald würde dieses augenöffnende Konzept zur bewusstseinsverändernden Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie erblühen. Der Rest ist, wie sie sagen, Geschichte.
Am Montag jedoch, Ingenieure mit dem California Institute of Technology enthüllte einen faszinierenden neuen Handlungspunkt in der Geschichte der Gravitationssinne der Menschheit — und es hat mit niemand anderem als dem Genie der Renaissance selbst zu tun, Leonardo da Vinci.
Wie sich herausstellte, malte da Vinci im späten 15. und frühen 16. Jahrhundert nicht nur atemberaubende Meisterwerke das letzte Abendmahl Und Die mona LIsa, führte aber auch eigene Gravitationsexperimente durch. Seit Jahren kritzelte er Gleichungen und Zeichnungen über die schwer fassbare Kraft, die uns auf der Erde verankert, nieder, geschrieben in Altitalienisch in Notizbüchern wie dem kürzlich veröffentlichten Kodex Arundel.
Er hat es sogar in seiner Signatur getan gespiegelt Schreibkunst, sagen die Forscher, was sich einfach auf da Vincis Tendenz bezieht, aus Geheimhaltungsgründen alles rückwärts zu schreiben.
Besonders auffallend an diesen Inschriften ist, dass da Vinci auf dem richtigen Weg zu sein scheint.
In seinen Notizen hatte er begonnen, den seltsamen Zusammenhang zwischen Schwerkraft und Beschleunigung zu entschlüsseln – ähnlich dem, was Einstein etwa 400 Jahre später begeisterte. Da Vincis Ideen über die Schwerkraft gingen sogar Isaac Newtons formeller Ankündigung voraus universelles Gravitationsgesetz von 1687 und Galileo Galileis Gesetz des parabolischen Falls, das vorschreibt, wie sich Objekte verhalten, die in ein Gravitationsfeld fallen, wurde 1604 ans Licht gebracht.
„Die Tatsache, dass er sich mit diesem Problem auf diese Weise auseinandergesetzt hat – in den frühen 1500er Jahren – zeigt, wie weit sein Denken voraus war“, sagt Mory Gharib, Professor für Luftfahrt und Medizintechnik am Caltech und Hauptautor des Artikel veröffentlicht in der Zeitschrift Leonardosagte in einer Erklärung.
Der sandige Wasserkrug und andere Geschichten
Hier ist ein kurzes Gedankenexperiment darüber, wie Schwerkraft und Beschleunigung zusammenhängen.
Stell dir vor, du stehst in einem stillstehenden Aufzug auf der Erde. OK, stellen Sie sich jetzt vor, Sie stehen in einem Aufzug im Weltraum, der mit einer Kraft nach oben beschleunigt, die genau der Schwerkraft entspricht (9,8 Meter/Sekunde^2).
Wenn diese Aufzüge keine Fenster hätten, wie könnten Sie dann feststellen, ob Sie sich im Weltraum oder auf der Erde befinden? Du konntest nicht.
Nun, wie wäre es damit: Was wäre, wenn Sie herausfinden müssten, ob Sie sich in einem Aufzug ohne Fenster befinden, der sich nicht im Weltraum bewegt, und in einem auf der Erde, der fällt, sodass Sie Schwerelosigkeit erleben? Immer noch nein.
Die Schwerelosigkeit auf der Erde in Gegenwart der Schwerkraft fühlt sich genauso an wie die Schwerelosigkeit im Weltraum in dem, was wir normalerweise als “Schwerkraftlosigkeit” bezeichnen würden. Also, was um alles in der Welt ist Schwerkraft?
Nun, auf die Gefahr hin, es zu vereinfachen, es ist nur eine ausgefallene Art, sich Dinge vorzustellen, die interagieren, während sie in verschiedene Richtungen beschleunigen.
Eine Möglichkeit, darüber nachzudenken, ist, dass ein Ball, der horizontal zum Rand der Klippe rollen würde, sobald er das Ende der Klippe erreicht, nicht wirklich von einer seltsamen unsichtbaren Kraft heruntergezogen wird. Es ist nur so, dass es keine Klippe geben würde den Ball hochhalten mehr, also konnte seine Flugbahn und damit Beschleunigungsrichtung auch nicht mehr rein horizontal sein. Der Ball würde stattdessen auf einer vertikalen Flugbahn beschleunigen.
Und nach a Pressemitteilung zur aktuellen Studieda Vinci war auf dem letzten Stück.
Anstatt jedoch an Klippen zu denken, dachte er an einen Wasserkrug, der sich entlang einer geraden Bahn parallel zum Boden bewegte und dabei entweder Wasser oder Sand ausschüttete.
In seinen Notizen stellt er ausdrücklich fest, dass das Wasser oder der Sand, der aus dem Krug fällt, sich beschleunigen würde, wenn es auf den Boden fällt, und dass seine Beschleunigung, unbeeinflusst vom Krug, nach unten gerichtet wäre.
Die Wasser- oder Sandbewegungen wurden in Diagrammen dargestellt, die wie Dreiecke aussehen.
„Was mir ins Auge fiel, war, als er ‚Equatione di Moti‘ auf die Hypotenuse eines seiner skizzierten Dreiecke schrieb – dasjenige, das ein gleichschenkliges rechtwinkliges Dreieck war“, sagte Gharib, ein Ausdruck, der sich mit Bewegungsausgleich übersetzen lässt, „ich wurde interessiert zu sehen, was Leonardo mit diesem Satz gemeint hat.”
Und tatsächlich endete die Arbeit von da Vinci hier nicht.
Ein Snipper, in dem Sie die Wasserkrug-Idee von da Vinci in seinen Notizbüchern gezeichnet sehen können.
Caltech
Seine Notizen deuten auch darauf hin, dass er anfing, es zu versuchen mathematisch Beschreiben Sie allgemein das Innenleben des fallenden Objekts im Laufe der Zeit und versuchen Sie zu messen, wie die Beschleunigung nach unten gerichteter Objekte im Laufe der Sekunden zunahm. Dies hängt auch mit Gravitationstheorien zusammen, die von Newton und Galileo aufgestellt wurden.
Um die Gleichungen von da Vinci aus der persönlichen Perspektive des Künstlers zu sehen, beschlossen Gharib und andere Forscher, Computermodelle zu verwenden, um das Krugexperiment selbst durchzuführen. Da Vinci hatte die Entfernung des fallenden Objekts als proportional zum Exponenten 2 hoch 2 modelliert TWo T stellt die Zeit dar, die es dauert, bis etwas fällt.
Sie wollten sehen, ob die Zahlen übereinstimmten, obwohl da Vincis theoretische Modelle nicht den Proportionen folgten, die schließlich durch Galileis Fallgesetz für fallende Objekte festgelegt wurden. (Galilei stellte fest, dass die Entfernung des fallenden Objekts proportional zum Quadrat von ist T.)
„Es ist falsch“, sagte Chris Roh, Assistenzprofessor an der Cornell University und Mitautor der Studie, in einer Erklärung. „Aber wir haben später herausgefunden, dass er diese Art von falscher Gleichung auf die richtige Weise verwendet hat.“
Außerdem verfügte da Vinci nicht über das gleiche Kaliber an Werkzeugen, mit denen er arbeiten konnte wie spätere Wissenschaftler, wenn es darum ging, Variablen wie die Zeit zu messen.
Ich kann nicht anders, als darüber nachzudenken, was er vielleicht entdeckt hätte, wenn er heute gelebt hätte, in einer Welt, in der wir technologische Wunder haben Quantencomputer, ChatGPT Und Atomuhren zu unserer Verfügung.