Lionardo da Vinci.
Ein ähnliches Verhältnis wie zwischen dem Cusaner und Koppernikus begegnet uns auf dem Boden Italiens zwischen Lionardo da Vinci und Galilei. Lionardo da Vinci wurde im Jahre 1452 in der Nähe von Florenz geboren. (Er starb 1519.) Da er frühzeitig künstlerische Begabung zeigte, führte ihn sein Vater einem Meister zu, bei dem er malen und modellieren, sowie Metall gießen und Gold schmieden lernte. Ein späterer Kunsthistoriker[852] erzählt, Lionardo sei die Darstellung einer kleinen Nebenfigur auf dem Gemälde dieses Meisters in solchem Grade gelungen, daß letzterer sich verschworen habe, keinen Pinsel mehr anzurühren, weil ihn ein Knabe übertroffen. Im beginnenden Mannesalter entwickelte Lionardo eine Vielseitigkeit sondergleichen. Er vereinigte mit körperlichen Vorzügen ungewöhnliche Verstandesschärfe und Genialität des künstlerischen Wirkens. Als Architekt, Bildhauer und Maler hat er Werke von unübertroffener Schönheit geschaffen[853].
Der Herzog Ludwig Sforza zog Lionardo nach Mailand. Den Anlaß dazu bot ein Sieg, den letzterer als Violinspieler in einem musikalischen Wettstreit errungen hatte. Und wie lohnte der Künstler die fürstliche Gunst! Er beteiligte sich mit Eifer an dem Bau des Mailänder Domes und gründete, indem er schon damals seine Vorliebe für die mathematisch-naturwissenschaftliche Richtung bekundete, eine Art Akademie. Auch die Schöpfung des Abendmahles, jenes Kolossalgemäldes, durch das sich Lionardo mit Raphael und Michel Angelo auf eine Stufe stellte, fällt in die Zeit seines Aufenthalts in Mailand.
Später sehen wir Lionardo da Vinci an verschiedenen Orten seines Vaterlandes als Ingenieur und Architekt mit Arbeiten großen Umfangs, wie Kanalbauten[854], der Anlage von Befestigungswerken, sowie der Anfertigung von Maschinen aller Art – selbst Flugmaschinen fehlen nicht – beschäftigt. Aus dieser, auf das Praktische gerichteten Tätigkeit erklärt es sich, daß er viel über mechanische Probleme nachgedacht und Schriften darüber verfaßt hat, die allerdings infolge ungünstiger Umstände die Entwicklung der Wissenschaften wenig beeinflußt und erst in neuerer Zeit ihre Würdigung gefunden haben[855]. Diese Aufzeichnungen enthalten nämlich manche bemerkenswerten Ansätze, die zu den Arbeiten Galileis hinüberleiten.
Zwölf Codices von Lionardos Manuskripten werden in der Bibliothek der französischen Akademie aufbewahrt. Vorher befanden sie sich in der Ambrosianischen Bibliothek zu Mailand. Von dort wurden sie 1796 von den Franzosen nach Paris gebracht, wo sie Venturi eingehend studierte. Er bezeichnete die dreizehn Folianten mit den Buchstaben A bis N. Im Jahre 1815 erhielt die Ambrosiana den Codex atlanticus (N), der sich besonders mit technischen Dingen befaßt, zurück. Mit der Veröffentlichung dieses wertvollen Nachlasses wurde erst 1881 begonnen: Les manuscrits de Lionarde de Vinci, publiés en facsimilés avec transcription littérale, traduction française etc. Im Druck erschienen war vor dem Ende des 19. Jahrhunderts nur Lionardos Abhandlung über die Malkunst (1651).
Lionardos wissenschaftliche und technische Bedeutung wurde anfangs kaum beachtet. Erst nachdem Libri und Venturi darauf hingewiesen hatten, fand Lionardo auch auf diesen Gebieten die verdiente Anerkennung, die allerdings nicht selten in ein kritikloses Überschätzen ausartete[856].
Unter den alten Schriftstellern, auf welchen Lionardo da Vinci fußt, ist besonders Heron zu nennen. Er findet sich im Codex Atlanticus auch zitiert. W. Schmidt wies darauf hin, daß manche Ausführungen Lionardos augenfällig mit solchen der Heronschen Pneumatik übereinstimmen (Math. Bibl. [3.] III. 180–187).
Eine genauere Untersuchung über die Quellen, welche Lionardo benutzt hat, verdankt man dem französischen Physiker P. Duhem (Études sur Léonard de Vinci, ceux qu'il a lus et ceux qui l'ont lu. Paris 1906.). Danach hat da Vinci weit mehr gelesen, als es den Anschein hat. Er zitiert nämlich sehr selten. Infolgedessen kann man seine Quellen nur schwer ermitteln.
Nach Duhem (Études sur Léonard de Vinci, Troisième série. Paris 1913) und nach den »Origines de la Statique« (2 Bde. Paris 1905/6) desselben Verfassers hat die Scholastik auf dem Gebiete der Mechanik weit mehr geleistet als man bisher anzunehmen geneigt war. Duhem kommt zu dem Ergebnis, daß die dynamischen Lehren, die im 14. Jahrhundert insbesondere von französischen Scholastikern ausgingen, die Grundlagen gebildet haben, auf der Galilei und seine unmittelbaren Vorgänger weiter arbeiten konnten. Bei der Beurteilung der Ergebnisse Duhems darf aber nicht vergessen werden, daß der französische Historiker dazu neigt, dasjenige besonders hoch einzuschätzen, was für das eigene Land und Volk als rühmlich gelten kann. Unter den Scholastikern, die zu richtigen dynamischen Vorstellungen gelangten, ist auch Albert von Sachsen zu nennen. Er erkannte etwa 1368, daß der freie Fall ein Beispiel für die gleichförmig beschleunigte Bewegung sei. Man darf dabei aber nicht vergessen, daß es den Scholastikern mehr um spekulative Definitionen als um die Untersuchung physikalischer Vorgänge zu tun war[857].
Auf dem Gebiete der Mechanik stützte sich Lionardo auf Heron, Vitruv und auf die mittelalterlichen Lehrbücher des Jordanus Nemorarius und anderer. Die Lehre vom Erdschwerpunkt und die Gleichgewichtstheorie der Meere läßt sich auf Albert von Sachsen zurückführen, den Lionardo auch gelegentlich zitiert. Bezüglich der Erklärung von Ebbe und Flut stützt sich Lionardo auf den Scholastiker Themon. Andererseits hat Lionardo aber auch einen nachweisbaren Einfluß auf Roberval, Cardano, Palissy und andere ausgeübt[858].
Bekannt ist Lionardos Ausspruch, daß die Mechanik das Paradies der mathematischen Wissenschaften sei, weil man durch die Mechanik erst zu den Früchten dieser Wissenschaften gelange. Lionardo da Vinci handelt aber auch nach diesem Ausspruch, dessen Bedeutung erst die nächsten Jahrhunderte in vollem Maße gewürdigt haben. So untersucht er die Wirkung des Hebels für den Fall, daß die Kräfte in beliebiger Richtung auf ihn wirken. Die Rolle und das Rad an der Welle werden auf den Hebel zurückgeführt. Seine auf das Praktische gerichtete Tätigkeit brachte es mit sich, daß er theoretisch und durch Versuche den Einfluß untersuchte, den der Reibungswiderstand auf die Bewegung der Maschinen ausübt. Es sind die ersten genaueren Untersuchungen dieser Art, die uns bei Lionardo begegnen. Ferner werden der freie Fall und der Fall auf der schiefen Ebene in Betracht gezogen, wenn auch hier Galilei die erschöpfende Behandlung vorbehalten blieb. In einigen Äußerungen Lionardos lassen sich schon die Keime des Trägheits- und des Energiegesetzes erkennen; so, wenn er sagt, jedes Ding »trachte in seinem gegebenen Zustande zu verharren« oder der bewegte Körper besitze »Wirkungsfähigkeit« und »wuchte in der Richtung seiner Bewegung«.
Für die einfachen Maschinen sprach Lionardo schon das Prinzip aus, daß die im Gleichgewicht befindlichen Kräfte sich umgekehrt wie die virtuellen Geschwindigkeiten verhalten[859]. Seine klare Auffassung des Beharrungsvermögens bezeugen folgende Sätze[860]: »Keine vernunftlose Sache bewegt sich von selbst.« »Jeder Impuls neigt zu ewiger Dauer.«
Ferner stellt Lionardo die Möglichkeit des Perpetuum mobile[861] in Abrede und entwickelt unter Ablehnung aller Wunder- und Geheimkräfte, insbesondere der scholastischen qualitates occultae, den Kraftbegriff in einem fast modernen Sinne. So heißt es bei Lionardo da Vinci: »Kraft ist Ursache der Bewegung und die Bewegung ist die Ursache der Kraft«. Wenn er letztere eine geistige Wesenheit nennt, die sich mit den schweren Körpern verbinde, so erläutert er dies mit folgenden Worten: »Geistig, sage ich, weil in ihr unsichtbares Leben ist, weil der Körper, in dem sie geboren wird, weder in der Form noch im Gewichte wächst. Die berührte Saite einer Laute bewegt ein wenig eine andere gleiche Saite von gleicher Stimme einer anderen Laute. Du wirst dies sehen durch Auflegen eines Strohhalmes auf die zweite Saite[862].«
Abb. 56. Lionardos Hygrometer.
Beobachtungen, die Lionardo beim Wägen hygroskopischer Substanzen machte, führten ihn zur Konstruktion eines, wenn auch noch recht unvollkommenen Hygrometers. An den Enden eines zweiarmigen Hebels brachte er zwei gleich schwere Kugeln an, von denen die eine mit Wachs, die zweite dagegen mit Baumwolle überzogen war. Nahm die Feuchtigkeit der Luft zu, so sank die zweite Kugel. Der Ausschlag konnte auf einer ringförmigen Skala abgelesen werden.
Ein Seitenstück zu diesem Feuchtigkeitsmesser ist der von Lionardo abgebildete und beschriebene Windmesser[863]. Er besteht aus einem mit Gradeinteilung versehenen Quadranten, der, wie aus der Abbildung ersichtlich ist, mit einer beweglichen Platte verbunden wird. Diese wird durch den Wind gehoben, so daß man die jeweilige Stärke des Windes auf der Gradeinteilung ablesen kann. Die gleiche Einrichtung besaß das fast 200 Jahre später erfundene Pendelanemometer Hookes, der bisher als der Erfinder dieses Instrumentes galt[864].
Abb. 57. Lionardos Windmesser.
Auch die Theorie der Reibung und das schwierige Gebiet der Festigkeitslehre[865] beschäftigten Lionardo da Vinci, der auf fast allen Gebieten der Naturwissenschaft Anschauungen entwickelte, die ihn als einen seine Zeit und deren Denken überragenden Geist erkennen lassen.
So spricht er sich über die Rolle, welche die Luft bei der Verbrennung und der Atmung spielt, mit folgenden Worten aus: »Wo eine Flamme entsteht, da erzeugt sich ein Luftstrom um sie. Dieser dient dazu, die Flamme zu erhalten. Das Feuer zerstört ohne Unterlaß die Luft, durch die es unterhalten wird. Sobald die Luft nicht geeignet ist, die Flamme zu unterhalten, kann in ihr kein Geschöpf leben. Die Flamme disponiert zuerst die Materie, aus der sie entsteht, und kann sich dann davon ernähren. Indem sie Nahrung für die Flamme wird, formt sie sich in sie um.« Daß Lionardo mit diesen Erklärungen fast überall den wahren Sachverhalt traf, setzt geradezu in Erstaunen. Um das Zuströmen der Luft zu erhöhen und dadurch die Leuchtkraft zu vergrößern, erfand Lionardo den Lampenzylinder. Auch die Idee des Fallschirmes, »mit dem sich ein Mensch aus beliebiger Höhe herunterlassen könne«, ist auf Lionardo zurückzuführen. Der Gedanke wurde erst dreihundert Jahre später verwirklicht[866].
Auf die Versteinerungen und andere geologische Dinge, z. B. die Entstehung der Schichten durch Ablagerung, sowie auf mineralogische Fragen war Lionardo gelegentlich der Wasserbauten, die er als Ingenieur ausführte, aufmerksam geworden.
Die Versteinerungen, die man, entgegen den Lehren der Alten, immer noch meist für Naturspiele hielt, wurden von ihm als Überreste von Lebewesen gedeutet.
Um Lionardo voll zu würdigen, muß man bedenken, daß er einem vom Mystizismus noch ganz durchdrungenen Zeitalter angehörte. So mußte er in seinen Betrachtungen über die Versteinerungen besonders die Ansicht zurückweisen, daß die Versteinerungen als Naturspiele unter dem Einfluß der Sterne hervorgebracht seien. Auch zwei andere Vorstellungen seiner Zeit, die Quadratur des Zirkels und das Perpetuum mobile, bekämpfte Lionardo schon mit wissenschaftlichen Gründen.
Seine Tätigkeit als Künstler hat ihn veranlaßt, sich eingehend mit anatomischen Studien zu befassen. Zu diesem Zwecke setzte er sich mit einem Arzte in Verbindung[867]. Die Frucht der gemeinsamen Tätigkeit des Künstlers und des Naturforschers sind etwa 800 Bilder, die wir als die ersten, naturgetreuen anatomischen Zeichnungen ansprechen müssen[868]. Sie betreffen vor allem das Knochen- und das Muskelsystem. Doch sind auch Abbildungen der inneren Organe (Herz, Leber usw.) vorhanden.
Lionardo war wohl der erste, der sich eingehender mit Untersuchungen über die Mechanik des Körpers beschäftigte. Er studierte die Beugung und Streckung der Glieder, sowie das Gehen ganz im Sinne der heutigen Physiologie. Ferner setzte er auseinander, wie die Beschäftigung auf die Haltung wirkt, und welche Muskeln beim Werfen, Heben, Tragen usw. in Betracht kommen. Mit Vorliebe belehrte er sich und seine Schüler auf dem Fechtboden über die verschiedenen Bewegungen des Körpers. Aus künstlerischem Drange hat sich Lionardo auch mit der Anatomie des Pferdes beschäftigt[869].
Eine der wichtigsten unter den wissenschaftlichen Grundlagen der Kunst hat Lionardo erst geschaffen. Das ist die Lehre von der Perspektive, um die sich außer ihm auch die Brüder van Eyck und Battista Alberti verdient gemacht haben. Daß die Alten mit den Lehren der Perspektive nicht vertraut waren, haben schon Lessing[870] und Lambert nachgewiesen. Lambert pries Lionardo als »den ersten, der an die Verfeinerung der Malkunst und an die Perspektive gedacht« habe. Dem Verfahren lag folgender Gedanke zugrunde. Bringt man zwischen das Auge und den Gegenstand, den man perspektivisch richtig zeichnen will, eine durchsichtige Tafel, so wird jeder Lichtstrahl die Tafel in einem bestimmten Punkte schneiden. Die Gesamtheit dieser Schnittpunkte gibt uns das perspektivische Bild, und die Lehre von der Perspektive läuft darauf hinaus, wie man ein solches Bild zeichnet, ohne die zur Erläuterung dienende Tafel zu benutzen.
Vom Auge handelt Lionardo eingehender im Manuskript D[871]. Seine Ausführungen betreffen die Größe des Gesichtswinkels und den Vorgang des Sehens. Aus Versuchen wird geschlossen, daß der Gesichtssinn seinen Sitz in den Endigungen des Sehnerven habe (Manuskript D. S. 3). Zu dieser Erkenntnis war übrigens auch schon Roger Bacon gelangt. Im Manuskript C wird die Lehre vom Schatten durch viele Zeichnungen erläutert. Hier wie überall finden sich nur Ansätze. Ihre Bedeutung liegt darin, daß stets experimentell und geometrisch verfahren, und daß jedes Problem frei von vorgefaßten Meinungen in Angriff genommen wird.
Bemerkenswert sind auch Lionardos gelegentliche Äußerungen über astronomische Gegenstände. Von der Erde heißt es, sie müsse den Bewohnern des Mondes und anderer Gestirne als Himmelskörper erscheinen, auch befinde sie sich nicht im Mittelpunkt der Sonnenbahn, ebensowenig wie sie die Mitte des Weltalls einnehme. »Die Erde«, heißt es an einer Stelle[872], »ist ein Stern ähnlich wie der Mond.« Und ferner: »Mache Gläser, um den Mond groß zu sehen«[873].
Abb. 58. Lionardos Erläuterung des Sehens[874].
Das Sehen führt Lionardo darauf zurück, daß das Auge nach Art einer Camera obscura Bilder hervorbringe. Er erläutert dies in folgender Weise: »Man lasse durch eine kleine Öffnung ([Abb. 58], M) das Bild eines beleuchteten Gegenstandes in ein dunkles Zimmer treten. Dann fange man dieses Bild auf einem weißen Papier, das man in dem dunklen Raum nahe der Öffnung anbringt, auf. Man wird dann den Gegenstand auf dem Papier in seiner wirklichen Gestalt und Farbe sehen, aber viel kleiner und umgekehrt. Es sei ABCDE der von der Sonne erleuchtete Gegenstand. ST sei der Schirm, der die Strahlen auffängt. Weil die Strahlen gerade sind, wird der von A ausgehende nach K, der von E ausgehende nach F gelangen. Dasselbe findet bei der Pupille statt«. Dazu bemerkt er noch beim Studium der Natur des Auges[875]: »Hier sind die Figuren, die Farben, alle Wirkungen des Weltalls in einem Punkt gesammelt, und dieser Punkt ist ein solches Wunder! O staunenswerte Notwendigkeit! Du zwingst mit deinem Gesetz alle Wirkungen, auf kürzestem Wege an ihren Ursachen teilzuhaben. Schreibe in deiner Anatomie, wie in dem winzigen Raume des Auges das Bild der sichtbaren Dinge wiedergeboren wird und sich in seiner Ausdehnung wiederherstellt«.
Ähnlich tief empfunden zeigt sich die Darstellung Lionardos an vielen Stellen seiner Aufzeichnungen. Man wird an die später von Fechner entwickelten Anschauungen erinnert, wenn man bei Lionardo da Vinci liest, die Erde sei gleichsam ein organisches Wesen, das Meer ihr Herz und das Wasser ihr Blut. Und wenn er schließlich das Wasser als den »Kärrner der Natur« bezeichnet, so dürfte der moderne Geologe kaum einen treffenderen Ausdruck für die Rolle des flüssigen Elementes finden.
Die Sonne hielt Lionardo für einen sehr heißen Weltkörper. Auch wußte er das sogenannte aschfarbene Licht des Mondes, das wir neben der leuchtenden Sichel wahrnehmen, aus dem Wiederschein des von der Sonne auf die Erde gelangenden Lichtes zu erklären[876].
Leider haben sich die Aufzeichnungen Lionardo da Vincis nirgends zu einer abgeschlossenen, in sich abgerundeten Leistung verdichtet. Es sind meist geistreiche, treffende Einzeleinfälle, die erst die neuere Zeit voll Staunen über die Eigenart des Menschen, dem sie entstammen, der Vergessenheit entrissen hat. Die gelehrte Zunft würde ihn wohl schwerlich verstanden und gewürdigt haben. Für sie galt in erster Linie die Autorität, die Lionardo mit den Worten geißelt: »Wer sich auf die Autorität beruft, verwendet nicht seinen Geist, sondern sein Gedächtnis«. »Das Experiment irrt nie«, ruft er den Zeitgenossen zu, »sondern es irren nur eure Urteile«. Auf den Weg, den seiner Meinung nach die Forschung zu gehen hat, weist Lionardo mit folgenden Worten hin: »Der Interpret der Wunderwerke der Natur ist die Erfahrung. Sie täuscht niemals; es ist nur unsere Auffassung, die zuweilen sich selbst täuscht. Wir müssen die Erfahrung in der Verschiedenheit der Fälle und der Umstände solange zu Rate ziehen, bis wir daraus eine allgemeine Regel ziehen können. Wenngleich die Natur mit der Ursache beginnt und mit dem Experiment endet, so müssen wir doch den entgegengesetzten Weg verfolgen, d. h. wir beginnen mit dem Experiment und müssen mit diesem die Ursache untersuchen«[877].
Diese Worte bekunden, daß Lionardo schon ein Jahrhundert vor Francis Bacon die Induktion für die allein sichere Methode der Naturwissenschaft hielt. Auf Grund dieser Erkenntnis vermochte er es, einen bewunderungswürdig tiefen Einblick in die Natur zu tun. Die Vorstellungen, zu denen er gelangte, blieben leider in seinen Manuskripten vergraben, sonst würde sein Einfluß auf die Entwicklung der neueren Naturwissenschaft ein ganz anderer gewesen sein, worauf schon A. v. Humboldt hinwies.
Haben Männer wie Lionardo da Vinci[878] und Nicolaus von Cusa auch keine derartigen Grundlagen für die weitere Entwicklung geschaffen, wie Koppernikus und Galilei, welche das zur Ausführung brachten, wozu jenen das volle Vermögen fehlte, so erkennen wir doch aus der Betrachtung, die wir ihnen widmeten, daß das Wirken der großen Begründer der Wissenschaft kein unvermitteltes ist und keineswegs mit dem bisher Erstrebten und Erreichten außer Beziehung steht. Jene Großen haben häufig das, was ihre Zeitgenossen zwar ahnten, aber nur unvollkommen zum Ausdruck zu bringen vermochten, in voller Klarheit erfaßt und so begründet, daß es zum unveräußerlichen Besitz der Menschheit wurde. Auf dieser Errungenschaft bauten dann bescheidenere Kräfte weiter, bis ihr unverdrossenes Mühen, das für den Fortgang der Entwicklung aber unumgänglich nötig ist und nicht gering geachtet werden darf, wieder einem der Großen auf dem Gebiete der Wissenschaft den Weg geebnet. So hatte auch die Astronomie, bevor Koppernikus sein Wirken begann, in Deutschland eine besondere Pflege durch Peurbach und Regiomontan gefunden. Diese Männer, die ihrerseits wieder an die Alten anknüpften, haben Koppernikus besonders dadurch vorgearbeitet, daß sie die Beobachtungskunst förderten.