המדע של לאונרדו דה וינצ'י
עבודתו המדעית של לאונרדו דה וינצ'י לא זכתה להכרה בחייו. הגאון שחיבר אלפי רשימות מדעיות זכור במיוחד בשל יצירות המופת שלו, אולם כעת ספר חדש, "המדע של לאונרדו", משרטט את הישגיו המדעיים האדירים. פרק מתוך ספר
חמש-מאות שנה לפני שהשיטה המדעית זכתה להכרה ולתיאור פורמלי מאת פילוסופים ומדענים, פיתח לאונרדו דה וינצ'י בכוחות עצמו את מאפייניה העיקריים והוציא אותם מן הכוח אל הפועל – עיון בספרות הקיימת, תצפיות שיטתיות, עריכת ניסויים, מדידות קפדניות חוזרות ונשנות, ניסוח מודלים תיאורטיים וניסיונות תכופים לספק הכללות מתימטיות.
שינוי מהפכני אחד שחולל לאונרדו בפילוסופיה של הטבע במאה החמש-עשרה היה ההסתמכות הבלתי-נלאית על תצפית ישירה בטבע. הפילוסופים והמדענים היוונים העדיפו שלא לעסוק בניסוי, ורוב ההומניסטים של הרנסנס חזרו ודיקלמו, בלי ביקורת, ניסוחים שמצאו בכתבים הקלאסיים.
אבל לאונרדו מעולם לא נלאה מלהדגיש את חשיבותה של sperienza, ההתנסות הישירה בתופעות הטבע. מרשימותיו הראשונות, בעת שהחל בחקירותיו המדעיות, ועד אחרית ימיו, הוא מילא את פנקסיו בהתבטאויות על חשיבותם המכרעת של התצפית והניסוי השיטתיים.
"כל ידיעותינו, מקורן בחושינו", ציין בפנקסו הראשון, קודקס טריבולציאנוס. ובמסה על הציור קבע לאונרדו: "נראה לי כי שווא המה, מלאי שגיאות, אותם מדעים שאינם ילודי ההתנסות, אֵם כל הוודאויות..., רוצה לומר, אין הם עוברים בראשיתם, באמצעיתם ובאחריתם אף לא דרך אחד מחמשת החושים".
גישה כזו לחקר הטבע לא נראתה ולא נשמעה בימיו של לאונרדו, והיתה עתידה לשוב ולהופיע רק במאה השבע-עשרה, עם פרוץ המהפכה המדעית.
בוז לפילוסופים
לאונרדו בז לפילוסופים המכובדים שהסתפקו בציטוט הכתבים הקלאסיים בלטינית וביוונית. "הם מהלכים בשחצנות, נפוחים ומנופחים", כתב בלעג, "מקושטים ומעוטרים לא בפרי עמלם שלהם, אלא בפירות זולתם".
הוא הכיר בחשיבות הלימוד מרבי-האמנים בתחומי האמנות, אבל ציין גם שרבי-אמנים כאלה נדירים הם. "הדרך הבטוחה יותר", הציע, "היא לפנות אל עצמֵי הטבע, ולא אל אלה שמחקים אותם באורח נשחת מאוד, כי כך רוכשים הרגלים מגונים; שכן היכול ללכת אל הבאר אינו הולך אל כד המים".
האדם הוויטרובי: תשומת לב דקדקנית לפרטים הקטנים של הטבע (1490)
יום אחד, כשהיה בן שישים ויותר והתגורר ברומא, עסק לאונרדו בבעיות מכניקה ומילא את דפיו של פנקס קטן בסדרת תרשימים מפורטים של גלגלות ומשקולות.
"אגדיר עכשיו את טיבן של משקולות מרוכבות..." כתב בשלב מסוים. אבל מיד – כאילו נזכר פתאום בקוראים עתידיים שיש ללמדם מדע מהו – קטע את עצמו והוסיף את המנשר שלו, המפורסם כיום, על שיטתו המדעית:
"אבל תחילה אעשה אי-אלה ניסויים בטרם אמשיך הלאה, כי כוונתי היא לתאר את ההתנסות תחילה, ואחר-כך להראות בכוח ההיגיון מדוע התנסות כזו חייבת להתנהל בדרך כזו. וזהו הכלל האמיתי שלפיו חייב לנהוג כל המשער השערות על תוצאי הטבע".
בהיסטוריה האינטלקטואלית של אירופה מקובל לזקוף לזכות גלילאו גליליי, שנולד מאה ושתים-עשרה שנה אחרי לאונרדו, את זכות הראשונים על פיתוח הגישה האמפירית הדקדקנית הזאת, ורבים מעלים על נס את שמו כ"אבי המדע המודרני".
אין ספק שהכבוד הזה היה ניתן ללאונרדו דה וינצ'י אילו פירסם את כתביו המדעיים בימי חייו, או אילו רבו הקוראים בפנקסיו אחרי מותו.
אלוהים נמצא בפרטים הקטנים
אם הפך לאונרדו מצייר בעל כישרון תצפית יוצא דופן למדען, הרי זה משום הכרתו בכך שתצפיותיו לא יהיו מדעיות אם לא יתנהלו באורח מאורגן ושיטתי.
ניסויים מדעיים צריכים להיערך בסדרה חוזרת ונשנית, תוך שינוי הנסיבות, על-מנת לסלק גורמים מקריים ופגמים טכניים עד כמה שהדבר אפשרי. יש לשנות את הפרמטרים של מערך הניסוי כדי לחשוף את המאפיינים החיוניים, שאינם משתנים, של התופעות הנחקרות. וכך בדיוק פעל לאונרדו.
הוא לא נלאה מלחזור על ניסוייו ועל תצפיותיו שוב ושוב, בתשומת-לב נוקבת לפרטים הזעירים ביותר, ובדרך-כלל שינה את הפרמטרים בשיטתיות כדי להעמיד למבחן את עקביות התוצאות שקיבל.
"איננו יכולים אלא להשתומם על רעבונו הזללני של המאסטרו לפרטים", כתב ההיסטוריון של האמנות ארנסט גומבריך. "ההיקף הנרחב של פעילויותיו וצימאונו לדעת, שלא ידע רוויה, לא התנגשו מעולם עם עוצמת הריכוז מעוררת היראה שהודות לה היה ביכולתו להתבונן בצמח אחד, בשריר אחד, בשרוול אחד או אף בבעיה גיאומטרית אחת, כאילו שום דבר אחר אינו מעסיק אותו כלל".
ניסויים מבריקים
כיוון שהיה ממציא מבריק ומהנדס מכני מעולה, עלה בידי לאונרדו להתקין ניסויים ברוכי תושייה באמצעים פשוטים מאין כמוהם. לדוגמה, גרגרי דוחן או פיסות תבן שהושלכו לתוך מים זורמים עזרו לו לשוות לנגד עיניו את דפוסי הזרימה ולשרטט אותם; מצופים שעיצב במיוחד לצורך זה ושיקע בעומקים שונים במימי נהר זורם איפשרו לו למדוד את מהירות המים ברמות שונות ובמרחקים שונים מהגדות.
הוא בנה תאי זכוכית שבסיסיהם מרופדים בחול ודופנותיהם האחוריים צבועים בשחור, כדי להבחין בפרטים הדקים של תנועות מים בסביבה מעבדתית מבוקרת.
היה על לאונרדו להמציא ולעצב את רוב מכשירי המדידה שלו. היו ביניהם מתקן למדידת מהירות הרוח, מד-לחות למדידת לחות האוויר וסוגים שונים של מדי-נסוּעה (אוֹדוֹמטרים) למדידת מרחקים בנסיעה.
כשעסק במדידות קרקע נהג לאונרדו לפעמים להצמיד מטוטלת לירכו, שהניעה את זיזיו של גלגל שיניים, כדי למנות את צעדיו. בהזדמנויות אחרות השתמש במריצה בעלת גלגל שיניים שנועד להתקדם בשנת אחת עם כל עשר בראקיות (כשבעה מטרים) שעברה המריצה, ועליה מתקן שהפיל חלוק אבן בקול נקישה חד לקערת מתכת עם כל מיל של מסע. מלבד זאת ניסה פעמים רבות לשפר את מנגנוניהם של שעונים למדידת זמן, שעדיין היו אז בחיתוליה.
מחקרים אנטומיים
בתצפיותיו ובניסוייו גילה לאונרדו המדען סבלנות מרובה ותשומת-לב דקדקנית לפרטים, בדיוק כפי שגילה תכונות אלה כצייר. במיוחד אמורים הדברים במחקריו האנטומיים.
בנתיחה אחת, למשל, הוא יצק שעווה לחלליות המוח (אזורים ריקים בין קפלי המוח) כדי לעמוד על צורתן. הוא המציא שיטה רבת-תושייה באותה המידה לנתיחת העין. הרופא שרווין ניוּלֶנד תיאר אותה כך:
"בנתיחת העין, איבר הידוע לשמצה כקשה לנתיחה, עלה על דעתו של לאונרדו להשקיע אותה תחילה בחלבון ביצה ואז להרתיח את הכול, כדי ליצור גוש קרוש לפני שהחל לחתוך את הרקמה. כיום משתמשים דרך שגרה בשיטות שיקוע דומות כדי לאפשר פריסה מדויקת של מבנים שבריריים".
לרוב עסק לאונרדו בכמה בעיות בעת ובעונה אחת, ונתן את דעתו במיוחד לקווי הדמיון של צורות ותהליכים בתחומי מחקר שונים – למשל, בין הכוחות העוברים בגלגלות ובמנופים לבין הכוחות העוברים בשרירים, בגידים ובעצמות; בין תבניות חִתחוּת במים ובאוויר; בין זרימת המוהל בצמח ובעץ לבין זרימת הדם בגוף האדם.
כאשר עלה בידו להתקדם בהבנת תופעות טבעיות בתחום אחד, היה מודע תמיד לאנלוגיות ולתבניות המתקשרות אל תופעות בתחומים אחרים, ותיקן את רעיונותיו התיאורטיים בהתאם.
שיטה זו הביאה אותו להתמודדות עם בעיות רבות לא פעם אחת בלבד אלא כמה פעמים בתקופות שונות בחייו. ובמרוצת חייו עשה שינויים בתיאוריות שלו בשלבים עוקבים, ככל שהתפתחה חשיבתו המדעית.
חקירה שאין לה סוף
הואיל ושיטתו של לאונרדו כללה הערכה מחדש של רעיונותיו התיאורטיים, שחזרה ונשנתה בתחומים שונים, הוא לא ראה מעולם הסבר כלשהו מהסבריו כ"סופי".
אף-על-פי שהאמין בוודאותו של הידע המדעי בכלל, בדומה לרוב הפילוסופים והמדענים בשלוש-מאות השנים שלאחריו, הניסוחים התיאורטיים המתחדשים שוב ושוב בתחומים השונים היו דומים מאוד למודלים התיאורטיים האופייניים למדע של זמננו.
לדוגמה, הוא הציע כמה מודלים שונים לפעולת הלב ולתפקידו בשמירה על זרימת הדם – ביניהם אחד שתיאר את הלב ככבשן שבוערת בו אש מרכזית – בטרם הגיע לכלל מסקנה כי הלב הוא שריר המזרים דם דרך העורקים.
לאונרדו השתמש גם בדגמים מפושטים – היום היינו אומרים, בקירובים – לניתוח סממנים חיוניים של תופעות טבעיות מורכבות. לדוגמה, הוא ייצג את זרימת המים באפיק בעל חתך משתנה באמצעות מודל של שורות אנשים הצועדים ברחוב בעל רוחב משתנה.
בדומה למדענים בני-זמננו, לאונרדו היה מוכן ומזומן לעשות שינויים במודלים שלו, אם חש שהדבר מתחייב על-פי תצפיות או תובנות חדשות. באמנות כבמדע, הוא התעניין תמיד יותר בתהליך החקירה מאשר ביצירה השלמה או בתוצאות הסופיות. משום כך, רבים מציוריו וכל עבודתו המדעית נותרו בבחינת עבודה שביצועה טרם נשלם.
קטע מתוך הספר "המדע של לאונרדו" מאת פריטיוף קפרה, בהוצאת "דביר"