眾所周知，牛頓是 17 世紀下半葉第一個提出萬有引力理論的人。顯然這是受到從樹上掉下來的蘋果的啟發(fā)。而最近，加州理工學(xué)院、康奈爾大學(xué)等機構(gòu)的一項研究認為，早在牛頓提出萬有引力定律的一百多年前，意大利文藝復(fù)興三杰之一列奧納多?達芬奇也對萬有引力有了基本的認識。

該研究分析了達芬奇現(xiàn)已數(shù)字化筆記本中的圖表，包括三角形草圖，它們顯示了自然運動、定向運動和運動平衡之間的關(guān)系 —— 即對「重力是一種加速度」的認知。

論文地址：https://direct.mit.edu/leon/article-abstract/56/1/21/113863/Leonardo-da-Vinci-s-Visualization-of-Gravity-as-a

達芬奇舉出的例子中包括了對「從罐子里倒出沙子」的設(shè)想。這位博學(xué)者（達芬奇）意識到，如果罐子沿著水平方向被拉，且速度與向下拉沙粒的力相同，沙子就會形成三角形的斜邊。認識到下落物體的速度隨時間而變化是找到地球引力常數(shù)的關(guān)鍵一步。

研究人員論文中表示，「大約 500 年前，達芬奇憑借其想象力和高超的實驗技術(shù)，并通過一系列巧妙的實驗，試圖揭開重力之謎以及與加速度的關(guān)系?！?/span>

這個引力常數(shù)后來被牛頓用來定義他的運動定律（包括萬有引力），并被愛因斯坦用于他的廣義相對論。達芬奇知道他發(fā)現(xiàn)了什么，但不能確定究竟發(fā)現(xiàn)的是什么。

這種不確定性的部分原因是達芬奇贊同亞里士多德關(guān)于連續(xù)力（即動力）的觀點，該力能夠填滿單體，并為它們提供逆重力運動的動力。對于慣性原理，物體僅僅繼續(xù)朝著一個方向運動，直到它們遇到一個相反的力。這在當時的科學(xué)領(lǐng)域還沒有建立起來。

與此同時，亞里斯多德將引力解釋為物質(zhì)按照自然順序排列的一種趨勢。換句話說，重力和飛行的彈體是通過兩種截然不同的理論來解釋的。

實驗再現(xiàn)

雖然達芬奇的計算中存在錯誤，但在實驗室中對他實驗的再現(xiàn)表明，與現(xiàn)代方法和方程相比，達芬奇的算法計算出難以捉摸引力常數(shù) (「g」) 的準確率達到了 97%。

研究人員寫到，「通過發(fā)展幾何等效方法來證明運動定律，達芬奇對下落物體的動力學(xué)研究表現(xiàn)出了其非凡的洞察力，只要能夠假設(shè)『g』代表速度或加速度的變化率，就不需要知道『g』的確切值?！?/span>

如果達芬奇進行了他在手稿中描述的實驗，那么很可能是第一個在非自由落體狀態(tài)下有意識地產(chǎn)生『g』力效應(yīng)的人。

研究人員對達芬奇的方法產(chǎn)生了特別深刻的印象：他利用了當時可以利用的東西（主要是幾何）來研究未知的東西。如今，同樣的創(chuàng)新仍然可以應(yīng)用于科學(xué)領(lǐng)域。

牛頓并不是單純靠自己提出的萬有引力定律：伽利略在 1604 年就認識到了自由落體運動和時間之間的關(guān)系，而牛頓自己表示伊斯梅爾?布利奧和博雷利的發(fā)現(xiàn)為他的理論提供了依據(jù)。

事實證明，同樣在正確軌道上行進的還有達芬奇，他發(fā)現(xiàn)了物體下落的模式，后來被用來解釋恒星和行星的運動，并以預(yù)測海王星的存在而聞名。

論文作者之一、加州理工學(xué)院機械工程師 Morteza Gharib 表示，「我們不知道達芬奇是否做了進一步的實驗，或者更深入地研究了這個問題。但事實上，他在 16 世紀早期就以這種方式嘗試解決問題，這表明他的思想是多么超前。」