Воздух есть род жидкости; он состоит, как вода, из шарообразных частиц, которые свободно вращаются друг около друга. Он обладает весом, упругостью, сжимаемостью; он плотнее внизу, где соприкасается с землей или водой. Его можно сравнить «с набитой перьями подушкой, которую давит спящий человек». От действия тел, проникающих в него скорее, чем он может уходить, он сжимается пропорционально скорости двигательной силы[56]. «Это происходит от того, что возможно переместить часть воздуха, но невозможно отодвинуть весь находящийся впереди воздух; поэтому же вода поднимается впереди рассекающего ее корабля». Воздух может сжиматься и разрежаться до бесконечности; «чем более он сжимается, тем он становится тяжелее по сравнению с другим воздухом». Горение невозможно без воздуха. В этом пункте Леонардо является предшественником Лавуазье. «Огонь не может гореть там, где не может жить животное, которое дышит. Где воздух таков, что не допускает горения, там не может жить никакое животное, живущее на земле или в воздухе… Где появляется огонь, там вокруг него образуется воздушное течение; оно служит для его поддержания и усиления. Огонь беспрерывно разрушает воздух, который его питает (nutrica), – и образовалась бы пустота, если бы не являлся новый воздух, чтобы заместить его. В центре пламени огня образуется темный дым, потому что воздух, входящий в состав пламени, не может туда проникнуть»[57]. Невозможно яснее указать сходство горения и дыхания и аналогичную роль воздуха в обоих явлениях.

Воздух и вода, как подобные друг другу элементы, представляют поразительнейшие аналогии. «Воздух движется, как река, и увлекает за собой облака; точно так же и текущая вода увлекает за собою все предметы, которые держатся на ней… При всех случаях движения вода имеет большое сходство с воздухом». Когда бросают бомбу, то вытесненный воздух производит круги, центром которых служит движущееся тело, «круги, подобные тем, которые образуются в воде и имеют своим центром место, куда упал камень».

Аналогия между воздухом и водой дает возможность делать новые применения из теории волн. Звук есть движение: его источник не в ухе, а во внешнем предмете, что видно из опыта с колоколом, который, если прилегает к чему-нибудь, перестает вибрировать, и звук его становится неслышным. Звук зависит или – как в случае с колоколом – от вибрации, которая от сотрясенного тела сообщается воздушным волнам, или – как в случае с бомбардой – от сотрясения воздуха. Но звук всегда – движение, распространяющееся в жидкости волнами, подобными тем, которые образуются от камня, брошенного в воду. Когда волны встречаются, они пересекаются, не уничтожаясь и не сливаясь. «Звуки, проникающие в воздух, удаляются кругообразными движениями от производящих их причин, имея их постоянно своим центром». Они подчиняются общим законам движения. «Всякий удар, произведенный по какому-либо предмету, отражается под углом, равным углу удара». Киньте мяч в стену, и при своем полете «он вынужден составить со стеной два равных угла». Эхо есть результат удара: оно есть не что иное, как отражение звука каким-либо препятствием, по закону равенства углов падения и отражения.

Леонардо знал, что определенной скорости звук пробегает во всякую единицу времени то же самое расстояние, и старался вычислить его, наблюдая явление эха. «Видя сначала молнию, возможно определить по слуху расстояние громового удара вследствие его сходства со звуком эха (per la similitudine della voce d’ecbo)». Звук также распространяется через жидкости и твердые тела: при одинаковом расстоянии он в такой среде даже теряет менее своей силы, чем в газе. «Если, остановив свой корабль, положишь конец трубки в воду, а другой конец приложишь к уху, то услышишь шум от кораблей, очень отдаленных от тебя. А если сделаешь то же самое, положив конец трубки в землю, то услышишь, что происходит очень далеко от тебя»[58]. Винчи, как музыкант, заметил, что нота передает свои вибрации телам, находящимся в созвучии с нею. «Удар в колокол вызывает ответный звук и небольшое колебание в другом, подобном ему колоколе; а звучащая струна лютни вызовет похожий звук и небольшое дрожание у соответственной струны другой лютни: в этом ты можешь убедиться, положив соломинку на струну, соответствующую звучащей струне». Открытие этого закона приписывали Галилею.

Изучение воды. Ок. 1495 г.

«Живописец, рисующий по навыку, руководясь глазомером и не размышляя, похож на зеркало, которое отражает все находящиеся перед ним предметы, не зная их». В этом проявляется склонность Леонардо понимать все, что он делал. «Перспектива – лучший наставник в искусстве рисования». Он изучает законы перспективы, зависящие от передачи световых лучей и от способа, которым глаз их воспринимает. Она привела его к изучению света, глаза, солнца и звезд. Проблемы возникают вслед за самими предметами.

Теория волн применяется так же к свету, как и к звуку. «Как камень, брошенный в воду, становится центром и причиной различных круговых волн; как звук, произведенный в воздухе, распространяется кругообразно; точно так же всякое тело, помещенное в освещенном воздухе, распространяется кругообразно, наполняет своим бесконечно повторенным изображением все окрестные места и проявляется все во всем и в каждой части». Лучи света, проникая во все стороны и чрезвычайно размножаясь, встречаются и перекрещиваются; но, согласно законам волнообразного движения, они пересекаются, не сливаясь, и проникают в воздух, разнося во все его части ясный образ предмета, который их посылает. «Воздух наполнен несметными, прямыми и сверкающими линиями, которые взаимно пересекаются и переплетаются, но ни одна из них не сливается с другой (sanza occupatione I’una dell’altra); для каждого предмета они дают верную форму производящей их причины». Опыт дает возможность констатировать присутствие изображения предметов во всякой точке воздуха, находящейся перед ними: в наглухо закрытом внутреннем ставне просверлите маленькую дырочку, и вы увидите на стене темной комнаты обратное изображение наружных предметов; умножая число маленьких дырочек, вы умножите количество изображений[59].