Французский учёный объяснил загадочное правило да Винчи

Однажды, пытаясь правильно нарисовать дерево, Леонардо да Винчи вывел формулу, по которой общая площадь срезов всех его ветвей на каждой высоте остается одной и той же, и равна площади среза основного ствола, сообщает ifacts.com.ua.

Проверка этого правила показала, что оно работает: если да Винчи говорил о сумме квадратов диаметров, то в реальности оно справедливо для суммы диаметров, возведенных до уровня, который колеблется от 1,8 до 2,3. Для таких причудливых и совершенно нематематических организмов, как дерево, это справедливое соответствие.

Откуда гений Возрождения взял свое правило, наверное, так и останется загадкой. Неразгаданной до сих пор оставалась и причина, по которой деревья ему подчиняются. Собственно, никто за прошедшие века над этим особо не задумывался, всех устраивала спекулятивная, никем не проверена гипотеза ботаников, по которой это нужно для того, чтобы равномерно питатся водой все ветви дерева для правильного роста листьев на них. Гипотеза была настолько логична, что необходимости в поиске другого объяснения просто не было.

Однако главная причина, как ни странно, заключалась в ветре. Это доказал французский физик Кристоф Элой, специалист по механике жидкостей. Он заподозрил, что дело действительно имеет отношение к листьям, но не к их водной диеты, а до того, как на них действует сила ветра. Он математически описал дерево в виде "фрактальной структуры консольных ветвей" или, структуры раздвоенных лучей, где каждая часть структуры подобна всей структуры в целом. В реальности большинство деревьев так и растет - ветви делятся на одно и то же количество дочерних, расположенных примерно под теми же углами и примерно одинаково ориентированными.

В эту модель он ввел силу ветра, действующего на листья и, соответственно, на ветки, вставил константу, определяющую, когда ветка под этим натиском ломается, и попытался с помощью компьютерной симуляции определить толщину ветвей, оптимальную для сопротивления перелому. В результате у него получилась формула Леонардо, где вместо суммы квадратов фигурирует сумма степеней от 1,8 до 2,3 - то есть именно то, что мы наблюдаем в действительности.

Работу Элоя уже назвали "простой и элегантной", эксперты считают, что ее результаты могут быть использованы архитекторами при строительстве высотных сооружений сложной формы, где нужно учитывать сопротивление ветра, но самое удивительное в ней - это то, что за сотни лет никому в голову не пришло связать правило да Винчи и ветер.

Напомним, что недавно ирландский художник Джон Квигли воссоздал на льдах Северного ледовитого океана многократно увеличенную копию рисунка Леонардо да Винчи "Витрувианский человек".

А учёные воплотили в жизнь одну из аэродинамических моделей Леонардо Да Винчи. Микроскопический летающий робот-муха был представлен на открывшемся в Милане 18-м Всемирном конгрессе Международной федерации по автоматическому управлению. Робот весит всего 60 мг и имеет размах крыльев диаметром 3 см.

newsru.ua