رسومات لدافنشي تشير لاكتشافه الجاذبية قبل نيوتن بقرن

يعود الفضل إلى إسحاق نيوتن في صياغة نظرية الجاذبية لأول مرة في النصف الأخير من القرن السابع عشر (مستوحاة على ما يبدو من سقوط تفاحة من شجرة). لكن الجوانب الأساسية لقانون الجاذبية تم التعرف عليها أيضًا من قبل ليوناردو دافنشي قبل أكثر من مائة عام، وفق ما توضح دراسة جديدة منشورة في «ليوناردو».
فقد حللت الدراسة الرسوم البيانية في دفاتر ليوناردو الرقمية، بما في ذلك الرسومات التخطيطية للمثلثات التي توضح العلاقة بين الحركة الطبيعية والحركة الموجهة ومعادلة الحركة؛ وهو إدراك أن الجاذبية نوع من التسارع.
ففي حالة ليوناردو، كان هذا ينطوي على التفكير في الرمل المتدفق من الجرة. لكن ما أدركه الموسوعي هو أنه إذا تم سحب الجرة على طول مستوى أفقي بنفس سرعة القوة التي تسحب الحبيبات لأسفل، فإن الرمال ستشكل وتر المثلث. وهذا الإدراك للتغير في السرعة الذي يمر به الجسم الساقط بمرور الوقت يشكل خطوة حاسمة على طريق إيجاد ثابت للجاذبية على الأرض، وذلك حسبما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص.
فقد كتب الباحثون في ورقتهم المنشورة «انه منذ حوالى 500 عام، حاول ليوناردو دافنشي الكشف عن لغز الجاذبية وصلته بالتسارع من خلال سلسلة من التجارب البارعة التي يسترشد بها فقط خياله وتقنياته التجريبية المذهلة».
استخدم نيوتن في وقت لاحق ثابت الجاذبية هذا لتحديد قوانين الحركة (بما في ذلك الجاذبية)، وألبرت آينشتاين في نظريته عن النسبية العامة.
لقد عرف دافنشي أنه وجد شيئًا ما. لكنه لم يكن متأكدًا تمامًا من ماهيته.

ويرجع جزء من عدم اليقين هذا إلى اعتناق ليوناردو فكرة أرسطو عن القوة المستمرة المعروفة باسم القوة الدافعة، والتي تملأ المقذوفات وتوفر لها دافعًا للتحرك ضد الجاذبية. لم يكن مبدأ القصور الذاتي (حيث تستمر الأشياء ببساطة في التحرك في اتجاه ما حتى تتم مواجهتها بقوة معارضة) قد تم تأسيسه في علم ذلك الوقت.
في غضون ذلك، أوضح أرسطو فكرة الجاذبية على أنها ميل المواد لترتيب نفسها وفقًا للطبيعة. وبعبارة أخرى، تم تفسير الجاذبية والمقذوفات الطائرة من خلال نظريتين مختلفتين تمامًا.
وبينما كانت هناك أخطاء في حساباته، كشفت إعادة صياغة تجارب ليوناردو في المختبر أن الخوارزمية الخاصة به حسبت ثابت الجاذبية المراوغ (g) بدقة 97 في المائة، مقارنة بالطرق والمعادلات الحديثة.
ووفق الباحثين «من خلال تطوير نهج التكافؤ الهندسي لإثبات قوانين الحركة، أظهر ليوناردو نظرة ثاقبة رائعة لديناميكيات الأجسام الساقطة من خلال تجنب الحاجة إلى معرفة القيمة الدقيقة لـ(g) طالما أننا نفترض أن (g) يمثل المعدل من تغيير السرعة أو التسارع. فإذا أجرى التجربة التي صورها في مخطوطته، فمن الممكن أن يكون أول إنسان قام عن قصد بتوليد تأثير القوة (g ) دون أن يكون في حالة السقوط الحر».
وفي هذا الاطار، أعجب الباحثون بشكل خاص بأساليب ليوناردو باستخدام ما كان متاحًا له في ذلك الوقت (الهندسة بشكل أساسي) للتحقيق في شيء غير معروف. ولا يزال من الممكن تطبيق نفس الابتكار على العلم اليوم.
لم يبتكر نيوتن قانون الجاذبية الكونية من تلقاء نفسه، كما أدرك غاليليو العلاقة بين حركة السقوط الحر والوقت عام 1604، في حين أن نيوتن نفسه ينسب الفضل في اكتشافات بوليالدوس وبوريلي إلى نظرياته. لذا يتضح، ان ليوناردو دافنشي كان على المسار الصحيح أيضًا، حيث حدد الأنماط بالطريقة التي تسقط بها الأجسام والتي سيتم استخدامها لاحقًا لشرح تحركات النجوم والكواكب؛ ومن المعروف أنه توقع وجود نبتون.
وفي تعليق على هذا الأمر، يقول المهندس الميكانيكي مرتضى غريب من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا «لا نعرف ما إذا كان (ليوناردو) قد أجرى تجارب أخرى أو بحث في هذا السؤال بعمق أكبر. لكن حقيقة أنه كان يتصارع مع المشاكل بهذه الطريقة (أوائل القرن السادس عشر) توضح إلى أي مدى كان تفكيره متقدمًا».