列奧納多?達芬奇堪稱一位曠世奇才,他有n重身份:
畫家、發明家、解剖學家、數學家、天文學家、雕刻師、建築師、軍事工程師……
這些“家”和“師”可不是票友性質的打遊戲充值送的,是真的名副其實的博學大佬。
作為文藝複興時代的天之驕子,作為智商水準曆史Top級别的智者。他留給後人的遺産不是光一個《蒙娜麗莎》的微笑可以感受完的。
作為一位發明家和工程師,他的每一項叫得上名字的機械裝置都是今時今日我們日常使用的工具和機器的前身。這些智慧結晶跨越了500年的沉浮,為人類科技的浩蕩向前裝好了風火輪。
牛津大學藝術史榮休教授馬丁?坎普(Martin Kemp)是一位頂尖的達芬奇研究專家。他告訴《大衆機械》(Popular Mechanics)雜志:“是達芬奇第一個主張機械裝置在設計時應當遵循自然法則,也是他頭一個設計出不同的、可以用于各種機器的零件。”
本文整理了達芬奇生涯的十個發明設計,其中有一部分設計圖被後人依照着做出了實物。在這位智者逝世500周年之際,讓我們一起欣賞這十個對後世影響深遠的智慧發明。
1 永動機模型
達芬奇一輩子都在研究周圍世界裡的機器。他觀察大自然,鑽研藝術與科學,獲取關于功能、生理學和運動的見解。
他曾參與設計永動機,但後來他發現物體運動時“對空氣的壓力等于空氣作用于其上的力”,這一發現其實近似于200年之後的牛頓第三運動定律(每個作用力,都有大小相等、方向相反的反作用力)。
這一原理的發現也讓達芬奇意識到永動機模型是無法實現的。
2 齒輪系統
達芬奇被譽為第一個深入研究齒輪機制的人。他繪制了齒輪系統設計圖,甚至創作了一幅飛行器起落架的草圖。
可惜的是這些設計圖沒能變成現實,幸運的是大衆對他作品的興趣有增無減,他在當時的許多概念設計被後世的追随者們落實成了機器。
達芬奇的很多其他設計都會仰賴于齒輪系統來實現功能,其中包括巨型弩和自推車(self-propelled cart)。
3 自推車
達芬奇創造的自推車被一些人認為是全世界第一台“汽車”。這種自推車依靠彈簧實現移動,擁有轉向(盡管很有限)和刹車的能力。
達芬奇完成了自推車的手繪稿,這一設計在2004年被佛羅倫薩科學史博物館及研究所的館長保羅?加盧齊(Paolo Galluzzi)和一支研究團隊變成現實。
這種自推車的運轉類似于發條玩具,通過旋轉輪子來啟動彈簧。
4 巨型弩
對于達芬奇來說,要麼就不幹,要幹就幹一票大的。
他在15世紀80年代就幹了一票大的。上圖所示的這一巨型弩可以說是巨大無朋,它有一套曲軸和齒輪系統。
在它旁邊操作着這個大家夥的嬌小妹子需要用木槌敲打上面的一根銷子就能夠啟動系統,展開發射。
達芬奇設計巨型弩,旨在用于發射巨石和爆炸物之類的大型抛射體,也希望靠着它的巨大尺寸來威懾敵人。
5 撲翼機
“撲翼機”(Ornithopter)一詞出自于希臘文詞彙“ornithos”(鳥)和“pteron”(翅膀)。它指的是一種能通過撲扇翅膀一樣的結構來實現飛行的機器。
其實一些人在達芬奇之前就想到了制造一台帶翼的飛行機。早在1010年時,馬姆斯伯裡修道院的一位名叫艾爾默(Eilmer of Malmesbury)的修道士造了台撲翼機,甚至進行了測試。據說艾爾默的撲翼機飛出大約200米的距離後才墜地,但我們可憐的小淘氣艾爾默似乎仿佛大概摔斷了兩條腿。
按達芬奇的撲翼機的設計方案,它的運作機制類似于鳥的解剖學結構,但我們不知道達芬奇有沒有測試過他的概念。
6 移動橋
移動橋是達芬奇設計的另一種戰争設備。他的設計理念是:有一種便攜式的橋梁,它能幫助士兵更容易地跨越水面和其他障礙。而按照傳統做法,他們得浪費時間來繞過那些障礙。
達芬奇橋(da Vinci bridge)的設計目标是讓它實現快速“自撐”,在幾分鐘内就準備好使用。
7 原始機槍
達芬奇反對戰争,厭惡伴随戰争而來的所有一切。話雖這麼說,但他還是設計了許多緻命武器,它們在後來變成現代戰争機器。
這台有33根炮管的管風琴炮是現代機槍的早期版本。達芬奇在米蘭公爵盧多維科?斯福爾紮(Ludovico Sforza)手底下工作時,設計出這台武器。這台管風琴炮的設計目标是快速連續地發射33門炮——當時還不存在這種武器。
這一設計鞏固了達芬奇作為預見家的曆史地位,要知道他是在15世紀80年代創造出這種武器,加特林機槍誕生于300多年後的美國内戰時期,全世界第一把機槍(這種機槍不需要某個人來操作曲柄)直到1884年才出現。
達芬奇為米蘭公爵效勞時,他一共創造了好幾種戰争機器,其中包括裝甲車。
8 裝甲車
達芬奇構思了一種能夠朝着所有方向移動、裝載各種武器的概念車輛。盡管它看起來更像飛碟而不是坦克。
這台裝甲車上安裝了360度立體環繞式槍支,它們能朝着任意方向的敵人開火。車輛頂部用金屬闆制成,以便增加保護。
達芬奇将其設計成必須可以容納八名乘員,其中部分人需要持續不斷地轉動曲柄,讓車輛保持運動。
9 空氣螺旋槳
達芬奇說過:“一旦你嘗試過飛行,當你再行走于陸地時,永遠都會不自覺擡頭仰望天空。因為你到過那裡,并且會永遠渴望重返藍天。”
他迷戀飛行——這點在他的素描草圖中有所反映。圖中所示的空氣螺旋槳是設計用來當作飛行器的。
達芬奇寫道:“空氣螺旋槳的外側邊沿是一根粗線纜,最大半徑大約為4米。為了正确地制造這台器械,你需要使用上漿過的亞麻布,那樣空氣不會穿透。假如它旋轉得夠快,這台機器會像螺旋槳一樣旋轉,穿入空氣,然後它會升起來。”
10 現代降落傘的前身
這些圖紙描繪了達芬奇對于降落傘的早期概念構思圖。
在他素描簿裡的繪圖旁邊,達芬奇寫下這段話:“假如一個人被提供一條用膠粘合的亞麻布,它的每條邊有11米長,有11米高,那樣他就能從任何高處躍下而不會受傷。”
達芬奇賦予了這一設計金字塔般的外形。遺憾的是,他從未能造出這個發明,也未能進行測試。世人認為是法國人路易-塞巴斯蒂安?雷諾曼(Louis-Sébastien Lenormand)在1783年創造出全世界第一個實用的降落傘。
因為達芬奇設計的降落傘很重(它需要用四根木棍來充當底座),也因為反傳統的降落傘外形,世人認為這種降落傘不會起作用。
2000年,職業跳傘運動員阿德裡安?尼古拉斯(Adrian Nicholas)根據達芬奇的手稿創造了一個降落傘,但其最終使用了備用的現代降落傘成功着陸。而在2008年,一位瑞士男子奧利維爾?坦蒂?特帕也根據達芬奇的一幅降落傘手稿制作了一個降落傘,并且全程使用它直至安全着陸。
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