" Aucune investigation humaine ne se peut s'appeler vraie science, si elle ne passe pas par des démonstrations mathématiques." - Leonardo da Vinci
Léonard était un adepte de l'observation. Il a introduit l'idée de démarche scientifique et a ainsi définit l'esprit scientifique moderne. Il apporte généralement plus d'importance aux savoirs empiriques qu'à ceux découlant de la théorie et des études purement théoriques. Ses travaux sont d'ailleurs exclusivement sur des sujets qu'il aura exploités au niveau technique. Ses recherches avaient donc un but pragmatique bien précis et assumé. Citons en exemple ses études sur l'eau et sur le vol humain.
Beaucoup de ses travaux sont erronés, nombre de ses machines n'auraient jamais fonctionné, mais son héritage est tout autre. Père de la démarche scientifique, c'était un homme de son temps qui se remettait constamment en cause.
Beaucoup de ses travaux sont erronés, nombre de ses machines n'auraient jamais fonctionné, mais son héritage est tout autre. Père de la démarche scientifique, c'était un homme de son temps qui se remettait constamment en cause.
Domaine des mathématiques, de la géométrie, de la chimie et de la physique
Dans le domaine des mathématiques, Léonard est essentiellement un praticien. Il illustre l'ouvrage Divina Proportione de Pacioli et étudie en même temps la divine proportion et ses applications. Il dessine l'Homme de Vitruve et plusieurs solides "squelettiques" complexes qui témoignent cependant d'une bonne connaissance technique.
Il étudie également énormément la perspective et améliore la technique de l'époque. Il définit trois différentes perspectives:
1° : perspective linéaire (diminution de la taille des objets proportionnellement à leur distance à l'observateur, perspective géométrique s).
2° : perspective des couleurs (atténuation des couleurs proportionnellement à leur distance à l'observateur).
3° : perspective d’effacement (diminution de la précision des détails proportionnellement à leur distance à l'observateur).
Il ne fit que très peu de physique mécanique et on ne lui reconnaît pas de connaissances particulières en balistiques, si ce n'est une intuition que les projectiles n'avaient pas une trajectoire rectiligne comme la pensée populaire le voulait à l'époque. Il étudia cependant beaucoup les problèmes de flexions et de contraintes. Il chercha à définir des lois pouvant s'appliquer aux constructions contenant des poutres. Ces lois ne seront cependant pas très complètes et précises. Pour Léonard il existe quatre "puissances de la nature" : le poids, le mouvement, la force et la percussion. Les quatre éléments et leur position respective (terre en premier, puis l'eau, puis le feu et finalement l'air) d'Aristote sont encore très présents. Il travailla surtout sur les balances et compris la relation entre poids et longueur.
Le mouvement, à cette époque, est encore très près de la vision d'Aristote. Léonard commence par étudier l'antipéristase (qui stipule que l'air devant un objet, lorsque celui-ci avant, remplace l'air derrière et lui permet de continuer à avancer) aristotélicienne, même si depuis le Moyen Âge, la théorie de l'Impétus(force qui continue le mouvement jusqu'à épuisement) avait déjà pris le relais. Léonard s'inspirera également de cette pensée. À Florence, vers 1508, il modifie cette pensée et précise le rôle de frottement de l'air. Il "trouva" aussi l'accélération en créant la "pyramide dynamique" qui explique : " à chaque degré de temps, un degré de mouvement supérieur au précédent degré de temps, et pareillement, un degré de vitesse plus grand que celui du précédent mouvement."
En physique optique, cependant, les travaux de Léonard sont très conséquents. Il étudia les phénomènes lumineux, d'abord par l'observation, puis il tenta d'en faire ressortir des lois mathématiques. Ainsi, pour lui, la diffusion de la lumière était reliée mathématiquement comme suit : "ce que tu veux qui soit cinq fois plus lointain, fais-le cinq fois plus bleu." Aussi, on lui attribue d'avoir découvert "instinctivement" le caractère ondulatoire de la lumière : "L'air est rempli d'infinies lignes droites et rayonnantes, entrecroisées et tissées sans que l'une n'emprunte jamais le parcours d'une autre, et elles représentent pour chaque objet la vraie forme de leur raison (de leur explication)." En physique hydrologique, il a énoncé la loi du débit d'un cours d'eau.
En chimie, il se limita à la conception d'un alambic et à quelques travaux d'alchimie.
Il étudie également énormément la perspective et améliore la technique de l'époque. Il définit trois différentes perspectives:
1° : perspective linéaire (diminution de la taille des objets proportionnellement à leur distance à l'observateur, perspective géométrique s).
2° : perspective des couleurs (atténuation des couleurs proportionnellement à leur distance à l'observateur).
3° : perspective d’effacement (diminution de la précision des détails proportionnellement à leur distance à l'observateur).
Il ne fit que très peu de physique mécanique et on ne lui reconnaît pas de connaissances particulières en balistiques, si ce n'est une intuition que les projectiles n'avaient pas une trajectoire rectiligne comme la pensée populaire le voulait à l'époque. Il étudia cependant beaucoup les problèmes de flexions et de contraintes. Il chercha à définir des lois pouvant s'appliquer aux constructions contenant des poutres. Ces lois ne seront cependant pas très complètes et précises. Pour Léonard il existe quatre "puissances de la nature" : le poids, le mouvement, la force et la percussion. Les quatre éléments et leur position respective (terre en premier, puis l'eau, puis le feu et finalement l'air) d'Aristote sont encore très présents. Il travailla surtout sur les balances et compris la relation entre poids et longueur.
Le mouvement, à cette époque, est encore très près de la vision d'Aristote. Léonard commence par étudier l'antipéristase (qui stipule que l'air devant un objet, lorsque celui-ci avant, remplace l'air derrière et lui permet de continuer à avancer) aristotélicienne, même si depuis le Moyen Âge, la théorie de l'Impétus(force qui continue le mouvement jusqu'à épuisement) avait déjà pris le relais. Léonard s'inspirera également de cette pensée. À Florence, vers 1508, il modifie cette pensée et précise le rôle de frottement de l'air. Il "trouva" aussi l'accélération en créant la "pyramide dynamique" qui explique : " à chaque degré de temps, un degré de mouvement supérieur au précédent degré de temps, et pareillement, un degré de vitesse plus grand que celui du précédent mouvement."
En physique optique, cependant, les travaux de Léonard sont très conséquents. Il étudia les phénomènes lumineux, d'abord par l'observation, puis il tenta d'en faire ressortir des lois mathématiques. Ainsi, pour lui, la diffusion de la lumière était reliée mathématiquement comme suit : "ce que tu veux qui soit cinq fois plus lointain, fais-le cinq fois plus bleu." Aussi, on lui attribue d'avoir découvert "instinctivement" le caractère ondulatoire de la lumière : "L'air est rempli d'infinies lignes droites et rayonnantes, entrecroisées et tissées sans que l'une n'emprunte jamais le parcours d'une autre, et elles représentent pour chaque objet la vraie forme de leur raison (de leur explication)." En physique hydrologique, il a énoncé la loi du débit d'un cours d'eau.
En chimie, il se limita à la conception d'un alambic et à quelques travaux d'alchimie.
Médecine, anatomie et physiologie
Comme tous les élèves de Verrochio, Léonard a été initié à l'anatomie "de surface". Il a étudié, lors de ces premières années à l'Atelier, la peau, les muscles, les tendons, les ligaments en observant leurs impacts sur l'aspect extérieur du corps.
Plus tard, il disséquera des cadavres de criminels et de soldats et apprendra l'anatomie interne du corps. Il jette d'ailleurs les bases de l'anatomie scientifique avec ses travaux et ses écrits. En collaboration avec Mercantonio della Torre, un médecin de l'époque, il dissèque de nombreux cadavres et étudie notamment les muscles, les tendons, le système vasculaire, l'action de l'oeil, les organes sexuels et les autres organes. Il concentre également son attention sur l'effet du temps sur les structures internes (vaisseaux sanguins, organes, ...) Il sera le premier a constaté le durcissement des artères suite à un infarctus.
Son travail en anatomie est considérable bien qu'il ait parfois commis certaines erreurs, généralement dues aux connaissances de l'époque (ex: il n'a pas découvert la circulation, il attribuait au crâne une forme circulaire parfaite, ...)
Il a également travaillé sur l'anatomie comparée entre l'humain et de nombreux animaux (singes, grenouilles, chats, vaches, oiseaux, chauve-souris).
Contrairement aux artistes de son époque, Léonard poussa beaucoup plus loin en dépassant le simple but utilitaire de l'anatomie.
Plus tard, il disséquera des cadavres de criminels et de soldats et apprendra l'anatomie interne du corps. Il jette d'ailleurs les bases de l'anatomie scientifique avec ses travaux et ses écrits. En collaboration avec Mercantonio della Torre, un médecin de l'époque, il dissèque de nombreux cadavres et étudie notamment les muscles, les tendons, le système vasculaire, l'action de l'oeil, les organes sexuels et les autres organes. Il concentre également son attention sur l'effet du temps sur les structures internes (vaisseaux sanguins, organes, ...) Il sera le premier a constaté le durcissement des artères suite à un infarctus.
Son travail en anatomie est considérable bien qu'il ait parfois commis certaines erreurs, généralement dues aux connaissances de l'époque (ex: il n'a pas découvert la circulation, il attribuait au crâne une forme circulaire parfaite, ...)
Il a également travaillé sur l'anatomie comparée entre l'humain et de nombreux animaux (singes, grenouilles, chats, vaches, oiseaux, chauve-souris).
Contrairement aux artistes de son époque, Léonard poussa beaucoup plus loin en dépassant le simple but utilitaire de l'anatomie.
Ingénierie, architecture et inventions
Comme mentionné précédemment, pour Léonard, l'expérimentation est centrale. Il s'inscrit donc dans le courant de pensée des autres techniciens de la Renaissance.
Bien que tous s'entendent pour dire que Léonard de Vinci est l'un des esprits les plus brillants ayant existé, beaucoup de ses machines et inventions n'auraient pas fonctionné. Ainsi, " l’hélicoptère s’envolerait comme une toupie, le scaphandrier s’asphyxierait, le bateau à aubes n’avancerait pas..."
On lui reconnaît cependant des inventions plausibles telles que " des pompes hydrauliques, des mécanismes à manivelle comme la machine à tailler les vis de bois, des ailettes pour les obus de mortier, un canon à vapeur, le sous-marin, plusieurs automates, le char de combat, l'automobile, des flotteurs pour « marcher sur l'eau », la concentration d'énergie solaire, la calculatrice, le scaphandre à casque, la double coque ou encore le roulement à billes." Il aurait également peut-être travaillé sur la bicyclette. Il est toutefois probable qu'il se soit fortement inspiré des travaux de ces prédécesseurs. En effet, certaines de ces inventions avaient déjà été imaginées, soit en totalité ou en partie par d'autres avant lui.
Cependant, il aura sans doute été le premier à vouloir "industrialiser" la fabrication de tissus. Ainsi, son métier à tisser mécanique et sa machine à carder sont des exemples de cette volonté. Également, bien que dégoûté par la guerre, il étudia les armes et en concevra même certaines.
Sa plus grande obsession (et celle pour laquelle il est le plus connu), au niveau technologique, demeure sans conteste le vol. Au cours de sa vie, il réalisa de nombreuses études sur la question. Au départ, cherchant à produire un vol différent de celui observé dans la nature, il se heurte à de nombreux problèmes. Il n'aura pas plus de succès en cherchant à reproduire celui des oiseaux ou des chauves-souris. À la fin de sa vie, le vol plané lui apparaît comme le seul possible. Il construit donc un parachute (qui aurait été trop lourd) et un deltaplane (qui aurait, moyennant certaines modifications, voler sans problème). Le manuscrit E contient d'ailleurs ce passage : "(...) ce corps lourd s'avère moins lourd s'il s'étend sur une plus grande largeur."Bien que ces inventions ne fonctionnent pas, Léonard introduit le concept de "densité" de l'air et est probablement l'un des premier à dire que l'air est épais et qu'on peut y prendre appui.
En tant qu'architecte, il travaillera sur beaucoup de projet de cathédrales et d'édifices militaires. Souvent, les constructions religieuses sont octogonales et celles à vocation militaire circulaires. Suite à la peste de Milan, vers 1484, il conçu un modèle de cité parfaite qui serait sectionnée par des raisons fonctionnelles et non par des différences sociales. Il imagine des canaux chargés de transporter les déchets et des rues fonctionnelles.
Bien que tous s'entendent pour dire que Léonard de Vinci est l'un des esprits les plus brillants ayant existé, beaucoup de ses machines et inventions n'auraient pas fonctionné. Ainsi, " l’hélicoptère s’envolerait comme une toupie, le scaphandrier s’asphyxierait, le bateau à aubes n’avancerait pas..."
On lui reconnaît cependant des inventions plausibles telles que " des pompes hydrauliques, des mécanismes à manivelle comme la machine à tailler les vis de bois, des ailettes pour les obus de mortier, un canon à vapeur, le sous-marin, plusieurs automates, le char de combat, l'automobile, des flotteurs pour « marcher sur l'eau », la concentration d'énergie solaire, la calculatrice, le scaphandre à casque, la double coque ou encore le roulement à billes." Il aurait également peut-être travaillé sur la bicyclette. Il est toutefois probable qu'il se soit fortement inspiré des travaux de ces prédécesseurs. En effet, certaines de ces inventions avaient déjà été imaginées, soit en totalité ou en partie par d'autres avant lui.
Cependant, il aura sans doute été le premier à vouloir "industrialiser" la fabrication de tissus. Ainsi, son métier à tisser mécanique et sa machine à carder sont des exemples de cette volonté. Également, bien que dégoûté par la guerre, il étudia les armes et en concevra même certaines.
Sa plus grande obsession (et celle pour laquelle il est le plus connu), au niveau technologique, demeure sans conteste le vol. Au cours de sa vie, il réalisa de nombreuses études sur la question. Au départ, cherchant à produire un vol différent de celui observé dans la nature, il se heurte à de nombreux problèmes. Il n'aura pas plus de succès en cherchant à reproduire celui des oiseaux ou des chauves-souris. À la fin de sa vie, le vol plané lui apparaît comme le seul possible. Il construit donc un parachute (qui aurait été trop lourd) et un deltaplane (qui aurait, moyennant certaines modifications, voler sans problème). Le manuscrit E contient d'ailleurs ce passage : "(...) ce corps lourd s'avère moins lourd s'il s'étend sur une plus grande largeur."Bien que ces inventions ne fonctionnent pas, Léonard introduit le concept de "densité" de l'air et est probablement l'un des premier à dire que l'air est épais et qu'on peut y prendre appui.
En tant qu'architecte, il travaillera sur beaucoup de projet de cathédrales et d'édifices militaires. Souvent, les constructions religieuses sont octogonales et celles à vocation militaire circulaires. Suite à la peste de Milan, vers 1484, il conçu un modèle de cité parfaite qui serait sectionnée par des raisons fonctionnelles et non par des différences sociales. Il imagine des canaux chargés de transporter les déchets et des rues fonctionnelles.
* Cette page est fortement inspirée de l'encyclopédie libre Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/L%C3%A9onard_de_Vinci
** Les informations furent complétées, enrichies et approfondies grâce à l'utilisation des ouvrages et références suivants:
** Les informations furent complétées, enrichies et approfondies grâce à l'utilisation des ouvrages et références suivants:
- LAURENZA, Domenico. Léonard de Vinci. Artiste et scientifique. Paris, Éditions Belin, coll. "Pour la science", 2005, 159p.
- Encyclopédie Futura-Sciences: http://www.futura-sciences.com/fr/biographie/t/high-tech-2/d/vinci_210/