Основные положения механики, на которых она строится и с которых начинается ее аргументация, Леонардо называл "учением о движении", следуя в этом за Аристотелем и всей последующей механической традицией. Однако мы видели уже при разборе отрывков по механике, встречающихся в работах Альберта, стоявшего на той же точке зрения, что под руками ученого-техника эпохи Возрождения, подходившего к своей теме с совсем другими предпосылками и с совсем другими методами, каноническая концепция Стагирита решительно видоизменяется. Процесс этого видоизменения в первой части механики Леонардо заметен уже с полной ясностью.

Мы помним, что как в оригинальном перипатетическом учении, так и в его схоластических трансформациях, особенно в различных вариантах трактатов, приписываемых Иордану Неморарию, все земные движения считались изменяющимися в зависимости от веса движущегося тела и от приложенной к этому весу силы; таким образом, движение, вес и сила образовали как бы неразрывно связанный комплекс определяющих друг друга величин. Уже из первой позиции приведенного выше оглавления леонардова "Трактата о механике" мы могли убедиться в том, что Леонардо не только не отказывается от утверждения этой связи, но, наоборот, подчеркивает ее с особой настойчивостью. Соотношение между тремя понятиями — движением весом и силой, которое констатировалось и античной и схоластической наукой как само собой очевидное и не требующее особого рассмотрения по существу, изучалось только в отношении влияния количественного изменения одной величины на количественные изменения других. Оно становится постоянным предметом размышлений Леонардо, который в десятках формулировок пытается наиболее пластично, понятно и в то же время наиболее точно выразить это соотношение и наиболее адекватно определить при его помощи каждое из входящих в него понятий. При этом весьма характерно, что к трем понятиям — движения, веса и силы, обычным для механической традиции, Леонардо почти во всех случаях прибавляет четвертое — удар, вообще, как мы видели уже из оглавления, усиленно занимавший его и нередко служивший объектом его наблюдений.

Из ряда формулировок Леонардо, относящихся к этому вопросу, иногда близких друг другу, иногда повторяющихся, мы приведем лишь несколько, кажущихся нам наиболее выразительными:

"Тяжесть и сила (forza) вместе с телесным движением и ударом суть четыре приобретаемые потенции (potenzie accidentali), при помощи которых человеческий род в своих удивительных и разносторонних знаниях как будто в этом мире обнаруживает свою вторую природу. Ибо при помощи этих потенций существуют и умирают все видимые действия смертных.

"Движение. Движение среди этих потенций является причиной того, что каждая из них может родить себя самое и также каждую из других, и в том числе движение, без которого не может существовать ни одна из этих сил.

"Тяжесть есть сила, созданная движением, которое при, помощи силы переносит один элемент в другой, причем эта тяжесть имеет столько жизни, насколько этот элемент стремится (реnа) к возвращению на родину (a ripatriarsi).

"Сила. Сила и тяжесть имеют большое сходство во всех своих проявлениях (р) и различны только в движениях своего рождения и смерти, так как простой вес умирает одним способом, т. е. двигаясь по направлению к центру, сила же (f) рождается и умирает при каждом движении.

"Многие философы согласно утверждают, что сила (f) есть приобретаемый вес, как бы говоря этим, что тяжесть со своей стороны не является приобретаемой.

"Здесь спрашивается: рождается ли вес сам собой или силой и сила сама собой или весом?

"Возможно определить движение стрелы, зная раньше всего ее вес, а также вес, который нагружает самострел при помощи движения его тетивы".

Этот отрывок, находящийся в "Кодексе Арундель" и, по всей вероятности, относящийся к зрелому периоду творчества Леонардо, содержит одну из наиболее упорядоченных и окончательных, хотя и не безусловно принятую Леонардо формулировку соотношения между движением, силой и весом и определение этих понятий. Вопросы количественного соотношения между рассматриваемыми величинами, содержащиеся в этом отрывке, мы разберем ниже. Здесь же для полноты картины приведем второй вариант этой записи, значительно менее упорядоченной, но зато более выразительной, лучше показывающей лабораторию мысли Леонардо:

"Легкость стремится, насколько может, быть удаленной по окружности от тяжести.

"Тяжесть, сила (f) и материальное движение вместе с ударом являются четырьмя приобретаемыми силами (р), от которых все видимые дела смертных приобретают свою жизнь и смерть.

"Тяжесть есть некая приобретаемая сила, которая сотворяется движением и заключается в одном элементе, тянущемся или толкаемом другим, и эта тяжесть имеет столько жизни, насколько этот элемент трудится, чтобы возвратиться на родину.

"Тяжесть есть невидимая сила (р), сотворяемая приобретенным движением и заключающаяся в телах, удаленных от своего естественного положения.

"Между тяжестью и легкостью я не знаю другой разницы, кроме как в их создании и уничтожении, так как тяжесть рождается и умирает по противоположным легкости линиям, и движения их рождения и смерти противоположны.

"Тяжесть есть некая невидимая сила (р), которая сотворяется приобретаемым движением и заключается в телах, находящихся вне своего естественного положения. Она во всех своих проявлениях подобна легкости — своей противоположности.

"Невидимая тяжесть есть некая приобретаемая сила, которая сотворяется движением и заключается в телах, помещающихся вне своего естественного положения.

"Тяжесть и легкость суть два элемента, превращаемые один в другой. Эти две силы (р) настолько сходны во всяком проявлении, исключая движения создания и лишения их, что почти могут быть названы единой.

"Тяжесть, сила и удар имеют такую природу, что каждая в отдельности может родиться от каждой другой и родить ее. И все вместе и каждая в отдельности могут создать движение и рождаются от него.

"Тяжесть и сила должны быть´ названы сестрами и имеют почти одну и ту же природу, так как они рождены одной и той же причиной, живут тем же желанием и умирают той же смертью.

"Тяжесть и сила вместе с ударом не только должны быть названы сестрами и дочерьми и родительницами одна другой, но также и сестрами потому, что они рождаются от движения и рождают это движение. Но тяжесть и сила имеют во многих проявлениях большое сходство.

"Тяжесть, сила вместе с ударом не только должны быть названы матерью и дочерью одна другой и сестрами друг друга, так как они рождаются движением, но также и родителями движения, так как последнее без первых не может быть создано. Но каждая из названных сил (р) не может в равной мере создать силу (р), подобную себе.

"Тяжесть и легкость в равных количествах имеют равную силу и подобны во всех своих проявлениях, но только вызывают давление (adoperano priemare) противоположным образом. "Вес побеждается силой и сила весом. И тот и другая невидимы, но их результаты хорошо измеряемы. И тот и другая желают смерти.

"Сила при умирании не рождает удара, и где ею обнаруживается удар, там есть всегда жизнь силы. Удар рождается весом.

"Вес, чем больше он движется по своему желанию, тем более растет, и в этом случае сила уменьшается.

"Вес желает одну линию, а сила — бесконечное число. Вес имеет в течение своей жизни равную силу (р), а сила постоянно ослабевает.

"Вес по своей природе переходит во все свои опоры и находится весь во всей длине этих опор, и весь в каждой части их.

"Вес столько времени помещается в теле, в котором он рождается, сколько это тело находится вне своего естественного положения, сила же уничтожается в теле, в котором она рождается.

"Удар умирает тотчас же, как только рождается. Сила (f) создает вес и удар. Создает вес, когда при ее помощи поднимаешь тяжесть в воздух; создает удар, когда бросишь камень любым движением.

"Вес создает силу в самостреле, когда натянешь в нем тетиву до собачки.

"Вес создает удар в конце своего движения. "Удар создает силу при помощи конусов (co´coni), создает вес, когда заставит подпрыгнуть в воздух тяжесть" (Аr. 37 r.).

Приведенные записи интересны своей конкретностью, ясно сквозящим в них стремлением автора схватить и передать в одном пластическом определении свойства и взаимные связи определяемых понятий, показать эти свойства и эти силы на конкретном, взятом из окружающей жизни примере, который каждый может сам увидеть. Такой подход к научному объекту, глубоко чуждый схоластической науке и отмеченный нами ужи выше у Альберти, действительно весьма характерен для всего научного творчества Леонардо, особенно в той его части, в которой он пытается дать наиболее общие определения и установить наиболее общие связи. Вот, например, другое общее определение его:

"О весе, силе, движении и ударе. Вес всегда давит на свою опору и проникает и проходит по самой природе своей из опор в их основания; он находится целиком во всей опоре, и целиком во всем основании, и целиком во всей опоре этого основания, и проникает из опоры в опору вплоть до центра мира.

"Вес всегда давит на свою опору; сила уменьшается (manca), в теле, в котором она рождается.

"Движение слабеет и уничтожается в своем беге, удар умирает тотчас же по рождении, оставляя свою причину запятнанной (maculata).

"Вес, вечно действующий в своем давлении, имеет меньшую силу, чем три другие страсти (passioni), содержащиеся в нем, т. е. сила, движение и удар.

"Вторая из них и вторая по своей перманентности есть сила, которая более сильна, чем вес, и действие ее длится меньше. Третьей по перманентности является движение, имеющее меньшую потенцию (р), чем сила (f), и рождающееся от этой силы. Четвертой с наименьшей перманентностью является удар — сын движения, племянник силы, и все они рождаются от веса" (А. 35 v.).

Запись эта, по-видимому, значительно более ранняя, чем запись "Кодекса Арундель", более непосредственная и более наивная, говорит о том же стремлении передать реальные, видимые глазом и ощущаемые руками характеристики основных понятий механики.

Записей подобного или близкого характера в тетрадях Леонардо имеется значительное количество, начиная с самых ранних до самых поздних. Ни одна из них не дает сколько-нибудь точного, окончательного, строгого определения величин, о которых она говорит; все они весьма расплывчаты, страдают, как легко убедиться даже из приведенных трех примеров, антропоморфизмом и эмоциональной беспорядочностью, но в то же время все они свидетельствуют о неугомонном стремлении по-новому понять, ощутить, объяснить в их внутренних свойствах и в их соотношениях понятия, на которых строится вся механика, понятия, которые часто фигурируют в традиции механики в качестве абстрактных, никак не ощущаемых условностей.

Указанное стремление, конечно, сформировалось не без некоторого, возможно немаловажного, влияния схоластики с ее страстью к определениям, расчленениям и установлениям "связей, страстью, правда, почти не прилагавшейся к объектам физической реальности, с которыми мы встречаемся здесь. Но основным в леонардовских характеристиках, несомненно, является новое, характерное для Возрождения вообще и для Леонардо да Винчи в частности, отношение к внешнему физическому миру. В процессе конкретной технической работы и впервые осуществляемых серьезных попыток не только спокойно наблюдать окружающий физический мир, но и вступить с ним в борьбу, переделать его в направлении, нужном для новых социальных слоев, ученый-техник, естественно, совершенно иначе воспринимал, более ясно, органически и реально ощущал те физические элементы, из которых он должен был строить свои формулы. Поэтому понятно, что, еще не вполне и не сразу разбираясь в их внутренней природе, он все же пытается определить или, вернее, на этой стадии описать их по-новому, вкладывая в свое описание весь темперамент ученого-техника и ученого-художника, которому не без основания кажется, что он впервые новыми глазами видит новый мир.

Попробуем, однако, привлекая те тексты, в которых Леонардо говорит не обо всех основных понятиях вместе, а о каждом в отдельности, разобраться в том, как он представляет себе сущность каждого из них.

Основой основ для него, как мы уже говорили, является движение, то движение, которое уже у Аристотеля лежало в фундаменте всего сущего.

Но движение Леонардо понимал, по-видимому, не всегда одинаково, что отразилось в его записях и легко может спутать исследователя. Сначала он воспринял, по-видимому, без особой критики, традиционную перипатетическую точку зрения на движение и его виды. Так, в кодексе "А" он пишет:

"Всякое движение либо естественно, либо вызвано силой, либо и естественно и вызвано силой, т. е. смешано, как, например, движение весов вниз" (А. 1 v.).

Запись эта перечеркнута Леонардо при одном из следующих чтений, что показывает недовольство ею. Он не порвал еще окончательно с укоренившимся веками разделением на движение естественное и насильственное или приобретаемое. Он пользуется этим разграничением и значительно позже, как условно обозначающим явления различного порядка. Но в той простой, традиционно перипатетической формулировке, в которой разграничение это дано в приведенном выше отрывке, оно его уже больше не могло удовлетворять.

В окончательно оформившейся системе взглядов Леонардо движение является именно первичным, определяющим собой и силу и вес, в то время как в более ранних формулировках движение определяется весом и силой. Так, формулировка "Атлантического кодекса" (27 r. b.): "физическое движение производится весом или силой; то, что производится весом, иногда рождает силу, иногда же другой вес, и так же обстоит с силой", должна быть признана хотя и более поздней и совершенной, чем формулировка кодекса "А", но все же не окончательной. Согласно этой формулировке, движение, производимое весом, есть движение естественное, а движение, производимое силой, приобретаемое, что при окончательной формулировке получит несколько иное толкование.

Действительно, в последней формулировке движение определяется не посредством веса и силы, а самостоятельно, как нечто первичное:

"Все движения вызваны богатством или бедностью, и там, где будет большой излишек, там будет и большое движение" (Аr. 132 r.), или из уже приведенного общего определения: "Движение среди этих потенций является причиной того, что каждая из них может родить себя самоё и также каждую из других, и в том числе движение, без которого не может быть ни одна из этих сил" (Аr. 151 v.).

Последнее определение особенно важно, ибо оно хотя и настаивает на первичности движения, но все же считает возможным говорить и о его определяемое весом и силой, на которой построена большая часть ранних механических рассуждений Леонардо.

Итак, движение, вызванное богатством или бедностью, определяет собой в первую очередь вес. В поздних записях Леонардо имеется значительное число попыток объяснить эту связь. Приведем кажущиеся нам наиболее отделанными:

"Тяжесть и легкость суть приобретаемые свойства (accidenti), создаваемые при движении (tirato) одного элемента в другом.

"Если тяжелый элемент движется в элементе легком, то он не убегает от него по своему выбору или желанию (находящемуся в нем), но исключительно потому, что легкое не может поддержать его. Доказывается это, если двигать воду в воздухе.

"Центр мира притягивает к себе не потому, что в весе есть желание стремиться к этому центру, но только потому, что воздух не может поддержать вещи более тяжелые, чем он сам.

"Весомое тело никогда не прекратит опускаться до тех пор, пока сила, равная ему, не будет противостоять его опусканию. Опускается же оно по прямой линии не потому, что вес этот может выбирать прямое движение скорее, чем движение наклонное или криволинейное, но потому, что большим весом оно давит на воздух, который попадает под него, чем на воздух боковой и расположенный над ним. Тот же воздух, который испытывает большее давление, скорее поддается и уступает место весомому телу, находящемуся над ним.

"1. Следовательно, неравные вещи суть такие, которые превосходят друг друга.

"2. Вещи же, равные между собой, не пересиливают друг друга.

"Пусть некоторое количество легкого служит опорой тяжелого. Тогда это легкое будет пересилено тяжелым и изгнано со своего места.

"Пусть некоторое количество тяжелого будет поддержано другим тяжелым, равным ему; тогда это, несомненно, не будет изгнано и не изгонит другое из его места.

"Тяжелая вещь находится ниже более легкой, и та вещь более низка, которая более близка к центру мира; следовательно, две вещи равной тяжести и высоты будут сопротивляться друг другу и будет это происходить в центре мира" (С. А. 244 v. а.).

Это же лучше выражено в "Кодексе Арундель" (205 r.):

"Ни один элемент не имеет в себе ни тяжести, ни легкости, если он не движется. Земля находится в соприкосновении с водой и с воздухом и не имеет в себе ни тяжести, ни легкости и испытывает воздействие воды и воздуха, окружающих ее, только приобретаемо (per accidente) благодаря движению. И этому нас учат листы трав, растущих над землей, соприкасающейся с водой и воздухом, каковые сгибаются только под действием движения воздуха или воды.

"Опираясь на вышеизложенное, скажем, что тяжесть есть приобретаемое свойство, создаваемое движением низших элементов в высших.

"Легкость есть приобретаемое свойство, создаваемое более редким элементом, влекомым под менее редкий, каковой, не имея возможности сопротивляться, движется и тогда приобретает вес, который рождается непосредственно, как только нехватает сопротивления такому элементу. Сопротивление же это, будучи побеждено весом, не изменяется без изменения сущности (substanzia), изменяя же ее — приобретает название легкости.

"Легкость рождается вместе с тяжестью, как тяжесть с легкостью. Доказывается это так: пусть воздух нагнетается под воду при помощи дутья в трубку; тогда воздух, находясь под водой, приобретает легкость и вода приобретает тяжесть имея под собой воздух — тело более редкое и более легкое, чем она сама.

"Следовательно, легкость рождается от тяжести и тяжесть от легкости. И они одновременно рождают одно другое, отплачивая друг другу за благодеяние своего создания и в один и тот же момент разрушают одно другое, как мстители за свою смерть.

"Легкость и тяжесть суть одновременно мать и дочь друг друга.

"Легкость и тяжесть непосредственно вызываются движением" (Аr. 205 r.).

Приведенные два довольно пространных отрывка не являются единственными, рассматривающими этот вопрос; число их весьма значительно и в большинстве своем они дают в точности то же или почти то же объяснение тяжести.

Объяснение это само по себе весьма любопытно. В первой части (см. стр. 20) мы отмечали, что уже у Аристотеля имеются следы учения о том, что всякое тело не весит в своем элементе, а весит в элементе более редком, и высказывали предположение, что следы эти довольно решительно противоречат основной концепции Стагирита, согласно которой тяжесть вызывается стремлением каждого элемента к своему естественному месту. Эти следы проникли в работы Аристотеля из ученья атомистов. Теперь же мы видим, что Леонардо взял либо из несомненно ему известных писаний Аристотеля, либо из какого-нибудь из схоластических комментаторов (античные комментарии вряд ли были ему доступны) именно весьма неразвитую, брошенную мимоходом и не пользовавшуюся особой популярностью в схоластической физике материалистическую мысль атомистов. Этим он стал в резко отрицательную позицию по отношению к канонической перипатетической точке зрения о том, что тяжесть вызывается стремлением к своему естественному месту, что видно и из приведенного выше отрывка (С. А. 244 v. a.) и из ряда других мест, например: "Движение свободно падающего весомого тела, являющегося единым, будет прямым. Весомое тело падает к центру мира не потому, что этот центр притягивает его к себе, и не потому, что оно направляется к нему по своему выбору, а потому, что воздух не может ему сопротивляться" (Аr. 189 v.).

"Движение, производимое весомыми телами по направлению к общему центру, происходит не вследствие желания этого тела найти этот центр и не вследствие притяжения, производимого этим центром, подобно магниту, вызывающему притягивание веса, но вследствие крайней противоположности элементов, так как огонь, будучи более легким, стоит более высоко и по окружности отдалено от более о тяжелого элемента, т. е. земли. Воздух, который более похож на этот огонь, более приближается тоже по окружности, почему два более тяжелых элемента обнимаются и соединяются вместе и то же делают два более легких, и можно себе представить такую пропорцию между тяжестью земли и тяжестью воды, какова она между легкостью огня и легкостью воздуха и между воздухом и водой. Поэтому, так как воздух имеет сферическую форму (рис. 29) и сферически же его описывает огонь, необходимо, чтобы оба имели общий центр, почему мы и называем такой центр общим. Если же по какому-нибудь случаю какая-нибудь часть воздуха подымается в элемент огня, она потом опять упадает по наиболее короткому пути в свой элемент, а так как этот путь наиболее короток, то он прямо (перпендикулярно) направлен к центру, и то же делает огонь в воздухе, спускаясь по прямой лини№ в свой элемент, и то же земля в воде также по кратчайшему пути" (С. А. 153 v. а.).

В последнем отрывке затронут не только вопрос о сущности тяжести, но и о том, почему она действует по прямой линии и направлена к центру земли или, как Леонардо, в точном соответствии с космологией его времени, говорит, к центру мира. Этот вопрос также нередко занимал его; так (Аr. 175 r.), он спрашивает себя:

"Возможно ли, чтобы весомое тело само по себе держалось на легком?", и отвечает:

"Когда более легкие элементы двух миров будут соприкасаться друг с другом, то весомое тело, центр которого будет находиться в этом соприкосновении, будет без движения".