Ketika Leonardo da Vinci tidak sedang melukis mahakarya atau memimpikan mesin terbang, dia merenungkan misteri gravitasi. Pemikir Renaisans menganggap dirinya sebagai seorang ilmuwan sebagai seorang seniman dan menghabiskan waktu berjam-jam untuk mengeksplorasi bagaimana “daya tarik satu objek ke objek lain” dapat memengaruhi hal-hal seperti terbangnya burung dan jatuhnya air.
Sekarang, tiga ilmuwan di California Institute of Technology telah menemukan bahwa Leonardo melakukan eksperimen terperinci yang berusaha menjelaskan sifat gravitasi satu abad sebelum Galileo dan sekitar dua abad sebelum Newton membuat penyelidikannya menjadi ilmu pasti. Studi para ilmuwan tentang ide dan eksperimen gravitasinya diterbitkan awal bulan ini di jurnal “Leonardo.”
“Tidak ada yang bisa menghentikannya,” kata Morteza Gharib, seorang penulis makalah dan profesor aeronautika di Caltech, dalam sebuah wawancara. “Dia jauh di depan dalam pemikirannya. Itu tidak bisa menunggu masa depan.
Z. Jane Wang, seorang profesor fisika di Universitas Cornell yang telah mempelajari beberapa analisis perintis da Vinci, mengatakan makalah baru tersebut mengungkapkan seorang pria yang bertekad untuk menemukan hukum besi alam yang akan menjelaskan dinamika keseluruhan benda yang jatuh.
“Tidaklah cukup” menyebut polymath sebagai seniman, kata Dr. Wang. Lebih tepatnya, dia menambahkan, dia adalah pria “klasik” dari Renaisans, yang bermegah dalam kebangkitan tidak hanya seni dan sastra tetapi juga sains dan eksplorasi alam.
Leonardo telah lama terkenal karena kecerdikan dan keserbagunaan teknisnya, karena sketsa mesin terbang dan kendaraan tempurnya. Dia juga membuat kemajuan dalam bidang geologi, optik, anatomi, teknik, dan hidrodinamika, cabang ilmu yang mempelajari perilaku fluida.
Walter Isaacson, dalam biografinya tentang da Vinci, melaporkan bahwa sebagai pengamat alam yang saksama, dia memberi banyak perhatian pada bagaimana burung menggeser pusat gravitasinya saat mereka berputar, berbelok, dan bermanuver tertiup angin. Dia juga mengatakan bahwa Leonardo menyadari bahwa gaya tarik gravitasi membuat laut tidak lepas dari bumi.
Dr. Gharib mengatakan dia mengetahui eksperimen gravitasi Leonardo saat memeriksa versi online dari The Codex Arundel, dinamai dari seorang kolektor Inggris, Earl of Arundel, yang memperolehnya pada awal abad ke-17. Da Vinci menyusun koleksi ratusan makalah antara tahun 1478 dan 1518 — yaitu, antara usia 26 dan 66 — tahun sebelum kematiannya. Makalah-makalah itu sekarang berada di British Library. Koleksinya menampilkan tulisan cerminnya yang terkenal serta diagram, gambar, dan teks yang mencakup berbagai topik dalam seni dan sains.
Apa yang menarik perhatian Dr. Gharib adalah apa yang dia sebut “segitiga misterius” di dekat bagian atas halaman 143. Keanehannya terletak pada bagaimana sketsa Leonardo menunjukkan kendi yang berdampingan dan, mengalir dari ceratnya, serangkaian lingkaran yang membentuk sisi miring segitiga. Dr. Gharib menggunakan program komputer untuk membalik segitiga dan area yang berdekatan dengan tulisan terbalik.
Tiba-tiba, gambar statis itu tampak hidup. “Saya bisa melihat gerakan,” kenang Dr. Gharib. “Aku bisa melihatnya menuangkan barang keluar.” Itu adalah momen eureka yang mengungkap eksperimen dewasa sebelum waktunya Leonardo.
Efek gravitasi biasanya terlihat menyebabkan sesuatu jatuh lurus ke bawah – baik itu bola yang jatuh atau apel apokrif Newton. Saat menatap gambar Leonardo, Dr. Gharib menyadari bahwa dia telah berhasil membagi efek gravitasi menjadi dua bagian yang mengungkap aspek alam yang biasanya disembunyikan.
Efek pertama adalah tarikan ke bawah yang alami. Yang kedua ditambahkan ketika pemegang kendi memindahkannya di sepanjang jalan lurus yang sejajar dengan tanah, menuangkan pasir atau sesuatu yang lain di sepanjang jalan. Dalam gambar tersebut, Leonardo mencatat di mana gerakan kendi dimulai, melabelinya dengan huruf kapital A. Kemudian, untuk menunjukkan bahan yang jatuh, ia menambahkan serangkaian garis vertikal ke bawah dari garis atas segitiga, rangkaian tersebut semakin panjang. saat kendi bergerak semakin jauh dari titik awalnya. Panjang pertumbuhan mereka menentukan sisi miring.
Penyiapan mengubah sifat tersembunyi gravitasi menjadi peningkatan yang terlihat. Eksperimen kendi, kata Dr. Gharib, mengungkapkan bahwa gravitasi adalah gaya konstan yang menghasilkan akselerasi yang stabil – peningkatan kecepatan yang stabil. Leonardo mengilustrasikan keuntungan sebagai isi kendi jatuh semakin rendah dari waktu ke waktu. Dia berhasil mendekonstruksi gravitasi.
Para peneliti mengatakan Leonardo menulis dalam kodeks bahwa dia menyaksikan awan yang bergerak cepat dari mana butir-butir hujan es jatuh, yang mereka yakini mengilhami eksperimen tersebut.
Dr. Gharib mengatakan “bagian yang menarik” dari prestasi Leonardo adalah memungkinkannya memperkirakan konstanta alam, konstanta gravitasi, yang saat ini diwakili dalam fisika dengan huruf G. Konstanta menghitung kekuatan tarikan gravitasi yang tepat dan dengan demikian seberapa cepat tarikan gravitasi itu terjadi. dapat mempercepat suatu benda.
Terlepas dari kekasaran pengaturan eksperimennya 500 tahun yang lalu, da Vinci, kata Dr. Gharib, mampu menghitung konstanta gravitasi hingga akurasi dalam 10 persen dari nilai modern.
“Ini membingungkan,” kata Dr. Gharib. “Itulah keindahan dari apa yang dilakukan Leonardo.”
Para peneliti mengatakan bahwa Galileo dan Newton dapat menjawab pertanyaan gravitasi dengan lebih baik karena mereka memiliki alat matematika yang lebih baik dan cara yang lebih baik untuk mengukur waktu dengan tepat ketika benda jatuh.
Dr. Gharib setuju dengan Dr. Wang dalam memandang da Vinci lebih dari sekadar seorang seniman dan menyatakan bahwa ketenarannya sebagai ilmuwan perintis dapat meroket jika lebih banyak pakar yang memiliki pengetahuan teknis menyelidiki The Codex Arundel dan sumber lainnya. Dalam biografinya, Tuan Isaacson melaporkan bahwa lebih dari 7.200 halaman catatan dan coretan Leonardo bertahan hingga hari ini.
Dr. Gharib berkata bahwa dia ragu-ragu untuk mengintip lebih dalam ke dalam The Codex Arundel agar dia tidak tergoda untuk fokus secara eksklusif pada pikiran Leonardo da Vinci. “Saya seperti anak kecil di toko mainan,” katanya. “Aku bahkan takut melihatnya.”
Dia mengatakan banyak sejarawan seni telah meneliti The Codex Arundel – tetapi bukan ilmuwan. “Ini adalah buku terbuka yang belum mereka lihat, belum menghabiskan waktu untuk menjelajah,” katanya. “Ada begitu banyak hal lain yang harus ditemukan.”