Drei Jahrhunderte nach Leonardo erklärte Goimpy die Welle als eine horizontale Bewegung in den Wassermoleculen, welche dieselbe bilden. Er sucht dies durch Experimente und Spekulationen zu beweisen; allein umsonst. Tessan stellte sodann gegen alle bisher angenommene Theorie die Existenz einer horizontalen Bewegung in den Moleculen des Wassers auch ohne Einwirkung des Windes auf. Auch Leonardo hatte diese Ideen: „Oftmals geht die Welle schneller als der Wind, und oftmals ist der Wind schneller als die Welle. Das erfahren die Schiffe auf dem Meere in Wellen, die schneller sind als der Wind. Es kann dies herrühren davon, daß die Welle entstand von einem großen Wind, und nachdem der Wind leichter geworden, hat die Welle noch eine große Gewalt zurückbehalten. Das Wasser kann nicht so plötzlich seine Wellen in sich aufnehmen, weil beim Herabfallen des Wassers vom Gipfel zum Thal sich die Geschwindigkeit, die Kraft und Bewegung erneuet.“
Die Phänomene der Erscheinung von Wellen ohne oder mit direktem Antrieb durch Winde sind Gegenstand vieler Betrachtungen geworden von Reid, Redfield, Piddington, Blay, Dampier, Dumont d’Urville, Poterat, Keller, Zurcher, Gevry u. a., zumal jene Wellen, welche entstehen, ohne daß ein Windstrom bemerkbar.
Fig. 18.
Leonardo geht nun auf die Wellenbildung in Richtung gegen den natürlichen Strom des Wassers in Flüssen ein und spricht das aus, was Spätere wiederholten (Sganzin und Reibell), daß die Welle nicht den natürlichen Lauf der Flüsse alterire, obgleich sie sich gegen diese Flußrichtung bilden und bewegen könne. Er geht sodann ein auf die Entstehung der Wellen, wenn man einen Stein etc. in das Wasser werfe. Schon zuvor bemerkt er, daß zwei Wellen durcheinander hindurchgehen könnten. Der Fall der Wellenerregung durch das Einwerfen der Steine bietet dem Leonardo Gelegenheit zu einer äußerst klaren und durchaus richtigen Deduktion. Er zeigt dies auch [graphisch] für den Fall, daß zu gleicher Zeit in einer geeigneten Entfernung von einander zwei Steinchen von gleicher Größe in ein stillstehendes Wasser geworfen würden. Es entstehen dann zwei „separate quantità di circoli.“ Wenn diese Menge der Kreise wächst, so begegnen sich die einzelnen Kreise beider Systeme, und nun sagt Leonardo: „Domando, ich frage, ob, wenn ein Kreis im Anwachsen sich begegnet, mit dem entsprechenden andern Kreis, er eintritt in dessen Wellen sie durchschneidend, oder ob die betreffenden Berührungsschläge unter gleichen Winkeln reflektiren? Questo è bellissimo quesito, e sottile!“ Darauf antwortet Leonardo selbst mit einer subtilen Auseinandersetzung, die beweist, daß sich die begegnenden Wellen durchschneiden. Hierbei gibt er eine wunderschöne Darstellung über die Entstehung der Wasserbewegung durch den einfallenden Stein, wie das Wasser anfangs durch den schweren Körper verdrängt wird, wie die Flüssigkeit die Oeffnung wieder ausfüllt und dabei in Bewegung geräth, „che si puo piuttosto dimandare tremore che movimento. Man kann dies dadurch am besten zeigen, daß man einen Strohhalm (festuche) auf die Kreise wirft und beobachtet, wie derselbe fortwährend von der Wellenbildung bewegt wird, ohne den Ort zu ändern. So ist es auch mit dem Wasser der Wellen.“ Nun fährt er fort zu erklären, daß, indem alle benachbarten Theile der Flüssigkeit von dem Tremolando ergriffen werden, sich immer weitere Kreise ziehen, aber wie immer mehr die Kraft erlischt, bis sie aufhört zu wirken. Und nun knüpft Leonardo daran, dieses Beispiel auf die Luft und den Schall zu gebrauchen! und die große Konformität der Erscheinungen im Wasser mit denen in der Luft zu bezeichnen.
„Die Schallwellen in der Luft entfernen sich mit kreisförmiger Bewegung von dem Orte ihrer Entstehung, und ein Kreis begegnet und passirt den anderen, immer aber das Zentrum der Entstehung beibehaltend!“ Diese Darstellungen (vide die bezüglichen §§ 162 und 170 in Eisenlohr’s Lehrbuch der Physik (7. Aufl.) und Fig. 200[17]) stehen so vollkommen auf der Höhe unserer Zeit, daß die Interferenzlehre in der That durch Leonardo bereits präzisirt erscheint; wir bedienen uns noch desselben Beispiels. —
Leonardo stellt weiter den Satz auf: „daß die brandende (titubante) Welle eine solche ist, welche vom gegenseitigen Ufer reflektirt ist und welche in dieser Reflexion um so viel vermindert ist, sich mit sich selbst zusammengießt und die Kraft (impeto) verliert, welche sie bewegte.“ (Man sehe die späteren Gelehrten Emy, Sganzin, Reibell, Minard, Bazin.) Ferner: „Die reflektirte Bewegung der Welle auf dem Wasser verändert um so viel die reflektirte Bahn, als die Körper, welche die inzidente Bewegung empfangen, geneigte Flächen haben (varii obietti in obliquità).“ Es ist das derselbe Lehrsatz, den wir auszusprechen pflegen: „Eine Welle wird unter demselben Winkel von einer ebenen Wand zurückgeworfen, unter welchem sie auffällt.“ Hierzu gehört: „Eine Welle ist nie allein, sondern gemischt aus so vielen Wellen, als aus der Unegalität des Körpers folgten, von welchem solche Welle kommt.“
Mr. l’Emy schließt sich besonders eng an Leonardo an, ohne seinen Namen zu nennen, und kaum ist es glaublich, daß eine solche Gleichheit der Ansichten von selbst entstehe. Emy hat sowohl den vorstehenden Satz zum Gegenstande besonderer Abhandlung gemacht, als auch folgenden, — den auch Frissard anführt. Leonardo zeigt darin, daß die Wellen von der Oberfläche des Wassers in verschiedener Weise in demselben Wasser, zur selben Zeit und mit verschiedener Gestalt entstehen können. Ferner: „Die Welle des Meeres bricht gegen das Wasser, welches vom Ufer zurückgeworfen ist, und nicht gegen den Wind, welcher es tanzen macht. Der Eindruck von Bewegung im Wasser durch Wasser ist permanenter, als der Eindruck des Wassers von der Luft.“
Wir führen nun die Stellen an, von denen Calvi sagt: daß, wenn Leonardo jene Lampe gesehen haben würde, die den Galilei auf die Pendelgesetze hinwies, er gewiß die Aehnlichkeit der Schwingungen mit der Wellenbewegung gesehen haben würde. Er sagt: „Der Beginn der Welle bei der inzidenten Bewegung ist schneller und das Ende der reflektirten Bewegung langsam. Die inzidente Bewegung ist kräftiger als die reflektirte. Die Bewegung des Thals der Welle ist schneller, aber ihr Berg langsam. Daraus folgt, daß das Thal die inzidente und der Berg die reflektirte Bewegung ist. Die Welle wird sich um so mehr bewegen, als sie sich bewegt, um so mehr sich ausbreiten, als sie geschwinder ist. Denn die Welle entsteht durch die Reflexion, und die reflektirte Bewegung endigt in der Linie der Inzidenz. Die Welle hat Zeit sich zu vertiefen und auszubreiten, wenn sie übergeht von der Reflexion zur Inzidenz, und empfängt um so viel mehr Geschwindigkeit, als die Bewegung der Inzidenz kräftiger ist als die reflektirte.“ Hieran schließen sich noch eine Reihe Betrachtungen über die Bewegung zweier gleicher oder ungleicher Wellen u. s. w., Gesetze, welche später von Mr. l’Emy u. A. weiter ausgeführt sind, ohne mehr zu sagen, als Leonardo gibt. Vinci zeigt schließlich noch das Spiel der Wellen am Ufer, wie keine Welle die letzte sei, sondern immer die vorletzte auf sie heranrücke u. s. w., wie ferner die Wellen die mitgeführten Körper sortiren und in Reihen anhäufen. Die inzidente Wellenbewegung bewegt die größeren Steine, und die reflektirte ist nicht im Stande, dieselben zurückzuziehen, wohl aber folgen die kleineren Dinge den letzteren und der Sand ist der Spielball der beiden Bewegungen. Wir wollen Leonardo’s eigene Worte über die Arbeit der Wellen folgen lassen: „Il moto che il mobile riceve è quando veloce, quando tardo, e quando si volta a destra e quando a sinistra ora in su, ora in giù rivoltandosi, e girando in se medesimo ora per un verso, ora per un altro obbendendo a tutti i suoi motori e nelle battaglie fatte da tali motori sempre ne va per preda del vincitore!“ — —
Fig. 19.