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Léonard de Vinci a peut-être eu une compréhension de la gravité qui avait « des siècles d’avance sur son temps », révèlent ses carnets de croquis.
Les croquis de Da Vinci, qui ont été oubliés pendant des décennies, montrent des triangles formés par des particules ressemblant à du sable coulant d’un bocal. Selon une nouvelle étude, ces grains qui tombent représentaient des expériences montrant que la gravité était une forme d’accélération plus de 400 ans avant Einstein.
Albert Einstein d’abord pour l’idée que l’expérience d’être accélérée par la gravité et étant accéléré par rapport à un cadre de référence fixe sont indiscernables, appelé le principe d’équivalence, en 1907. Pour ce faire, Einstein a développé les idées de la découverte d’Isaac Newton en 1687 de la loi universelle de l’attraction gravitationnelle (qui stipule que chaque objet dans l’univers attire les autres avec une force liée à leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare) et la déclaration de Galileo Galilei de 1604 sur la loi de la chute libre (qui stipule que sans résistance de l’air, toutes les masses tombent avec la même accélération).
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« Nous ne savons pas si da Vinci a fait d’autres expériences ou a approfondi cette question », a déclaré l’auteur principal. Mory Gharibprofesseur d’ingénierie aéronautique et médicale à Caltech, dit dans un communiqué. « Mais le fait qu’il s’attaquait à ce problème de cette manière – au début des années 1500 – montre à quel point sa pensée était en avance. »
Da Vinci était un peintre, architecte, inventeur, anatomiste, ingénieur et scientifique. Essentiellement autodidacte, il a rempli des dizaines de cahiers secrets d’inventions fantaisistes et d’observations anatomiques. Outre des dessins détaillés de l’anatomie humaine, ses cahiers contiennent des dessins de bicyclettes, d’hélicoptères, de chars et d’avions. Sur les plus de 13 000 pages de ces esquisses qui ont ensuite été rassemblées dans des codex, moins d’un tiers ont survécu.
Gharib se penchait sur le copies numérisées de ces cahiers pour discuter des études de Léonard de Vinci sur la dynamique des flux avec ses étudiants lorsqu’il remarqua les croquis dans les pages du Codex Arundel – un cahier datant d’entre 1480 et 1518. Là, il vit les triangles formés par des particules se déversant de bocaux en mouvement, qui étaient accompagnés de une phrase intrigante écrite dans l’écriture miroir de Léonard de Vinci.
« Ce qui a attiré mon attention, c’est quand il a écrit ‘Equatione di Moti’ [translated by the researchers as « equivalence of motions »] sur l’hypoténuse de l’un de ses triangles esquissés – celui qui était un triangle rectangle isocèle « , a déclaré Gharib. « Je suis devenu intéressé de voir ce que Léonard voulait dire par cette phrase. »
Gharib et ses collègues ont découvert que da Vinci décrivait de l’eau ou du sable déversé d’un pichet alors qu’il se déplaçait le long d’un chemin droit parallèle au sol. Les notes de Léonard de Vinci indiquent clairement qu’il savait que les particules accéléreraient vers le bas et qu’une fois qu’elles avaient quitté le lanceur, cette accélération n’était causée que par la gravité.
Si le lanceur se déplaçait à une vitesse constante, la ligne tracée par les particules qui tombaient serait verticale, d’après le raisonnement de Vinci, mais si elle accélérait à une vitesse constante, alors les particules forment une ligne droite mais inclinée qui forme le côté hypoténuse d’un Triangle.
En fait, da Vinci a observé, si la cruche accélère pour libérer les gouttes à la même vitesse que la gravité les accélère vers le sol, un triangle équilatéral est tracé – le premier indice du principe d’équivalence en jeu.
Da Vinci a essayé de formuler ses observations dans une équation, mais a abandonné la tentative. En exécutant une simulation de son expérience, les chercheurs ont découvert où il s’était égaré.
« Ce que nous avons vu, c’est que Leonardo a lutté avec cela, mais il l’a modélisé comme la distance de l’objet qui tombe [from the object’s dropping point] était proportionnel à 2 à la puissance t [with t representing time] plutôt proportionnel à t au carré », co-auteur Chris Roh, professeur d’ingénierie biologique et environnementale à l’Université Cornell, a déclaré dans le communiqué. « C’est faux, mais nous avons découvert plus tard qu’il avait utilisé ce genre de mauvaise équation de la bonne manière. »
Les résultats ont été publiés le 28 novembre 2022. dans le Journal de Léonard.
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