Mobilité

Léonard de Vinci avait (presque) compris la gravité avant

Léonard de Vinci avait (presque) compris la gravité avant Galilée, Newton ou Einstein


En 1907, Albert Einstein s’est rendu compte que la gravité n’était pas aussi étrange et mystérieuse qu’elle en avait l’air et a présenté au monde une vérité surprenante sur
notre univers.


Il a décodé le lien entre gravité et accélération, découvrant que la masse inertielle était égale à la masse gravitationnelle. Cela signifie que deux objets chutent simultanément et avec la même accélération lorsqu’ils sont soumis à la même force de gravité et ce quelle que soit la composition des objets en question (dans le vide absolu). Il a appelé cela le principe
d’équivalence. Bientôt, ce concept allait se transformer en théorie de la
relativité générale.


Cependant, des ingénieurs du California Institute of Technology ont révélé
une nouvelle intrigue fascinante dans l’histoire des réflexions de
l’humanité à propos de la gravité. Il s’avère qu’à la fin du XVe et au
début du XVIe siècle, Léonard de Vinci ne se contentait pas de peindre des
chefs-d’œuvre tels que la Cène et la Joconde, mais qu’il menait également
ses propres expériences sur la gravité. Pendant des années, il a griffonné
des équations et des dessins sur la force insaisissable qui nous ancre sur
Terre, consignés dans des carnets tels que le

Codex Arundel
.


Le plus troublant, c’est que le génie de la Renaissance semble avoir été
sur la bonne voie. Dans ses notes, il avait commencé à comprendre l’étrange
corrélation entre la gravité et l’accélération, semblable à celle qui
aiguilla Einstein environ 400 ans plus tard. Les idées de Léonard de Vinci
sur la gravité ont précédé l’annonce officielle de la loi universelle de la
gravitation par Isaac Newton en 1687 et la loi de la chute parabolique de
Galilée, qui dicte le comportement des objets tombant dans un champ
gravitationnel, mise en lumière en 1604.


«

Le fait qu’il se soit attaqué à ce problème de cette manière – au début
des années 1500 – montre à quel point sa pensée était en avance

», a déclaré Mory Gharib, professeur d’aéronautique et d’ingénierie
médicale à Caltech et auteur principal de l’article publié dans la revue


Leonardo
.


La cruche d’eau sablonneuse


Si une balle roule horizontalement vers le bord de la falaise, une fois
qu’elle atteint l’extrémité de la falaise, elle n’est pas vraiment tirée
vers le bas par une force étrange et invisible. C’est juste qu’il n’y
aurait plus de falaise pour retenir la balle, de sorte que sa trajectoire,
et donc la direction de l’accélération, ne pourrait plus être purement
horizontale. La balle accélérerait plutôt sur une trajectoire verticale.

 


D’après un

communiqué de presse
relatif à la récente étude, Léonard de Vinci avait bien compris ce dernier
point. Cependant, au lieu de penser à des falaises, il pensait à une cruche
d’eau se déplaçant le long d’une trajectoire droite parallèle au sol,
déversant de l’eau ou du sable en cours de route. Dans ses notes, il
précise que l’eau ou le sable tombant du pichet commencerait à accélérer au
fur et à mesure que les matériaux tomberaient sur le sol et que leurs
accélérations, sans plus être influencées par le pichet, seraient dirigées
vers le bas. Les mouvements de l’eau ou du sable ont été représentés sur
des diagrammes qui ressemblent à des triangles.


«

Ce qui a attiré mon attention, c’est lorsqu’il a écrit « Equatione di
Moti » sur l’hypoténuse de l’un de ses triangles esquissés – celui qui
était un triangle rectangle isocèle

», explique Mory Gharib. « Equatione di Moti » est une expression qui signifie « égalisation des mouvements ».

de vinci gravite 1 

Un extrait où l’on peut voir l’idée du pichet d’eau de Vinci dessinée dans ses carnets.  Caltech


Le travail de Léonard de Vinci ne s’est pas arrêté là. Ses notes suggèrent
également qu’il a commencé à essayer de décrire mathématiquement le
fonctionnement interne de la chute d’un objet dans le temps en général, en
essayant de mesurer comment l’accélération des objets descendants
augmentait au fur et à mesure que les secondes s’écoulaient. Cette démarche
est également liée aux théories gravitationnelles avancées par Newton et
Galilée.


Pour visualiser les équations de Léonard de Vinci du point de vue personnel
de l’artiste, Mory Gharib et ses collègues chercheurs ont décidé d’utiliser
des modèles informatiques pour réaliser eux-mêmes l’expérience du lanceur.
Ils voulaient voir si les chiffres correspondaient, même si les modèles
théoriques de de Vinci ne suivaient pas les proportions établies ensuite
pour la chute des objets par Galilée.


« C’est une erreur », explique Chris Roh, professeur adjoint à
l’université Cornell et coauteur de l’étude. «

Mais nous avons découvert par la suite qu’il avait utilisé cette sorte
d’équation erronée de la bonne manière.

» En outre, de Vinci ne disposait pas des mêmes outils que les scientifiques
ultérieurs pour mesurer des variables telles que le temps.


On ne peut s’empêcher de penser à ce qu’il aurait pu découvrir s’il avait
vécu aujourd’hui, avec à sa disposition des merveilles technologiques
telles que les

ordinateurs quantiques
, l’intelligence artificielle et les horloges atomiques…




Article de CNET.com adapté par CNETFrance


Image : Caltech


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