Ueber den Ausfluß der Flüssigkeiten aus Gefäßen finden wir sehr viele Skizzen und Stellen bei Leonardo. Wenn Montucla den Castelli als „den Schöpfer eines neuen Zweiges der Hydraulik“ nannte, weil derselbe in seinem Werk della missura dell’ Acqua Corrente (1638) Vieles über den Ausfluß des Wassers beobachtet hat und festzustellen sucht, so muß dieser Annahme insofern widersprochen werden, als Castelli zunächst unrichtig annimmt, daß die Geschwindigkeit des Ausflusses sich wie die Tiefe der Oeffnung unter dem Wasserspiegel verhält, sodann aber Leonardo bereits mehr als hundert Jahre vor ihm der richtigen Lösung dieses Gesetzes nahe war. Auch für den Heber gibt Leonardo genau an, daß sich die Ausflußgeschwindigkeit aus dem Heber richte nach der Differenz zwischen der freien Ausflußöffnung des unteren Schenkels und der Oberfläche der Flüssigkeit, in welche der andere Arm eintaucht. Er beobachtete, wie in einem Faß, wenn man im Boden ein kleines Loch bohre, die Wassersäule über demselben in Bewegung gerathe, nicht aber an den Seiten, und daß bei einem in Rotation versetzten, mit Wasser gefüllten Gefäß das Wasser an den Wänden hinaufsteige, — eine Folge der Zentrifugalkraft. —
Er kommt auf das erstere Beispiel mehrere Male zurück (z. B. in F. 12), und zeigt: „daß je kleiner das Loch am Boden des Gefäßes sei, eine um so größere Kraft der Strudel gewinne. Die Höhle des Strudels ist grader gegen den Boden gerichtet als gegen die Oberfläche des Wassers, weil das Wasser mehr Druck ausübt nach dem Grunde hin als nach der Oberfläche.“ — „Wenn sich das Wasser nicht über der Luft halten kann, — wie bildet es dann einen Strudel, so daß das Wasser selbst einen Wall um eine Höhlung bildet, welche nur Luft enthält? — Wir haben gezeigt, daß jeder schwere Körper sich ausbreitet zufolge der Schwere in dem Sinne, gegen welchen er sich bewegt. Daher sind die Strudel hohl wie die Pumpenrohre. Das Wasser, welches die Wandungen der Höhlung bildet, hält sich dort so lange, als die Rotation dauert, welche sie gebildet hat. Während dieser Zeit wiegt das Wasser in Richtung seiner Bewegung. Die Partien, welche dem Zentrum der Bewegung näher sind, drehen sich mit mehr Schnelligkeit als die entfernteren. Dies Phänomen ist höchst eigentümlich; denn die Partien eines Rades, welches sich um seine Achse dreht, bewegen sich um so langsamer als sie dem Zentrum näher sind. Die Erscheinung beim Strudel ist also gerade umgekehrt. Wenn das nicht sein würde, müßte sich die Höhle mit Wasser ausfüllen. In dem Wasser, welches die Wandungen der Höhlung bildet, wirken zwei Gravitationen. Die eine bewirkt die Kreisbewegung des Wassers, die andere aber bildet die Wandungen der Höhlung, welche ihrerseits auf die Luft in der Höhlung drücken und den Strudel enden, indem sie in die Höhlung einstürzen.“
Venturi, der diese Sätze kannte, legte sie seinen späteren Versuchen zu Grunde, die er 1797 veröffentlichte. Venturi ist entzückt über die klare Vorstellung des Leonardo und sagt: „Enfin non-seulement Vinci avoit remarqué tout ce que Castelli a dit un siècle après lui sur le mouvement des eaux; le premier me paroît même dans cette partie supérieur de beaucoup à l’autre, que l’Italie cependant a regardé comme le fondateur de l’Hydraulique.“ Was Venturi hier vor 86 Jahren ausspricht, ist heute durchaus anerkannt.
Die italienischen Autoren[14] haben Vinci die Palme in hydraulischen Dingen vor dem Castelli zuerkannt. Sie gebührt ihm indessen nicht allein der bisher berührten Gesetze wegen, sondern auch ganz besonders seiner trefflichen Theorie der Wellenbewegung des Meeres wegen, auf die wir nunmehr hier eingehen wollen. Wir folgen dabei der erschöpfenden Arbeit von Cialdi, betitelt: Leonardo da Vinci, fondatore della dottrina sul moto ondoso del Mare, welche mit Lust und Liebe den Nachweis führt, daß Leonardo der erste gewesen, welcher eine Wellentheorie aufstellte, und nicht Newton, de l’Emy, Montferrier und Laplace. Hat man sich in das Wesen der Arbeit und Betrachtungsweise des Leonardo eingearbeitet, so scheint es so naheliegend, daß sich dieser erste Hydrauliker von Bedeutung auch mit der Frage der Entstehung der Wellen des Meeres beschäftigt habe. Angefochten kann nach Cialdi’s und Boccarde’s Untersuchungen nicht mehr werden, daß Leonardo so viel früher das erste Fundament der hydraulischen Wissenschaft legte, als die Arbeiten von Newton, la Hire, Laplace, Lagrange, Biot, Poisson, Cauchy erschienen. — Leonardo sagt:
„L’onda ha moto riflesso ed incidente; il moto riflesso è quello che si fa nella generazione dell’ onda, dopo la percussione dell’ obietto, risaltando ed elevandosi l’acqua verso l’aria, nel qual moto l’onda acquista la sua altezza etc. — Il moto incidente dell’ onda é quello che fa l’onda dal colmo della sua altezza all’ infimo della sua bassezza, quale non é causata da alcuna percussione, ma solo dalla gravita acquistata dall’ acqua fuori del suo elemento etc.
Quanto più alte sono l’onde del mare dell ordinaria altezza, della superficie della sua acqua, tanto più bassi sono li fondi delle valli interposte infra esse onde. E questo è perché le gran cadute delle grandi onde fanno grandi concavità di valle. — La valle interposta infra le onde è più bassa che la comune superficie dell’ acqua. Questa è manifesta per la passata, e l’esperienza ce lo dimostra, come si vede nell’ acqua che ricade a riempire li luoghi percossi dalle cadute dell’ acqua etc.“
Ganz ähnlich erklärt Newton;[15] ganz ähnlich Giorgio Juan, Montferrier, l’Emy, Bertin. Letzterer erklärt: „Die absoluten Dimensionen der Wellen, seien es mittlere oder maximale, nach Breite oder Höhe, können nicht anders als durch die Erfahrung bestimmt werden, nicht allein weil die Hauptursache, von der diese Dimensionen abhängen, z. B. die Macht des Windes und die Dauer seiner Wirkung, selbst durch Erfahrung bestimmt werden müssen, sondern auch, weil man kein Mittel besitzt, den Effekt eines bestimmten Windes theoretisch zu bestimmen, für eine gegebene Zeitdauer seines Wehens über das Meer hin.“[16]
Leonardo erklärt die Welle so: „Die Welle ist der Eindruck (die Folge) des Stoßes (percussione) reflektirt vom Wasser; sein Angriff (impeto) ist viel schneller als das Wasser. Daher flieht oftmals die Welle den Ort ihrer Entstehung, und das Wasser selbst bewegt sich nicht vom Platze. Die Aehnlichkeit der Wellen ist groß mit den Wellen, die der Wind in einem Kornfeld hervorbringt, welche man auch sieht über das Feld hineilen, ohne daß das Getreide (biade) sich vom Platze bewegt.“
Eine Definition der Wellen kann nicht erschöpfender und klarer sein als diese, und folgedessen ist auch die Aehnlichkeit der Erklärungen aller jüngeren Gelehrten (l’Emy, Sganzin, Reibell) mit derselben sehr groß. Fevre hat hier noch sogar das Beispiel des über ein Getreidefeld hinfahrenden Windes wiedergebraucht.