IX.

Leonardo da Vinci entwickelte auch in den übrigen Gebieten der Physik

geklärte Kenntnisse. Die Grundanschauung, die wir schon bei Gelegenheit

der ~Wellentheorie~ bei ihm ausgesprochen finden, verläßt ihn nicht.

Betrachten wir zunächst die ~Akustik~ des Leonardo, so erregt es

nicht Erstaunen, daß er den Gesetzen nachforschte, da er selbst

ausübender Musiker war und eine Menge Verbesserungen und Erfindungen an

Musikinstrumenten gemacht hatte. Auch in diesem Gebiete war Leonardo

da Vinci der erste Renovator und Propagator seit Pythagoras und

seiner Schule, abgerechnet die Veränderungen und Schaffung von neuen

Instrumenten. Leonardo bemühte sich, die Zeitdauer eines Tones, die

Entfernung seiner Quelle u. s. w. zu messen, und konstruirte dafür

ein Instrument, welches in Skizze im Codex Atlanticus übrig geblieben

ist, leider ohne Beschreibung. Aus dem Echo suchte er die Distanz zu

bestimmen, von wo der Ton ausging, weil er einsah, daß der Ton oder

Schall in einer gewissen Zeit nur einen gewissen Raum durchlaufen

könne. Gleichzeitig beobachtete er die Einwirkung des Windes auf den

Ton. Er entdeckte, daß, wenn man eine Glocke anschlage, so beginne

eine nahe hängende, mit ihr ähnliche Glocke zu tönen, und wenn man

eine Seite einer Laute ertönen lasse, so antworte und töne dieselbe

Seite auf einer andern Laute; man kann dies beobachten, wenn man ein

Strohhälmchen über die Seite der zweiten Laute legt! (Siehe dieselbe

Erklärung und fast dasselbe Beispiel in unseren Lehrbüchern. Eisenlohr

§. 199.) Diese Entdeckung wurde später dem Galilei zugeschrieben,

und Mersenne bestätigte sie durch theoretischen Nachweis. Leonardo

bemerkt zu obigem Satz ferner: „Wenn obige Betrachtung richtig ist,

so kann man den Ton, der plötzlich durch den Schlag eines Stabes mit

der Hand entstand, nicht beenden, besonders nicht die Kraft, welche in

Wirklichkeit den Ton gegeben hat, wenn man nicht die Glocke mit der

Hand berührt, wie man mit dem Ohr beobachten kann, denn schlägt man

die Glocke und legt man die Hand auf die geschlagene, so ist plötzlich

der Ton verschwunden.“ Leonardo da Vinci kannte auch jene Erzählung

des Nicomachus und Jamblichus, nach welcher Pythagoras einst bei einer

Schmiede vorüber kam und die Töne der Hämmer hörte, die zugleich den

Ambos trafen und eine Art Accord gaben. Pythagoras wog die Hämmer und

fand, daß die Gewichte derselben sich verhielten wie 1 : ⅔ : ¾ und die

Töne Quarte, Quinte und Octave seien! -- Leonardo stellt die Frage auf,

ob der Ton im Ambos oder in den Hämmern entstand? Er antwortet: „Wenn

der Ambos nicht aufgehängt war, konnte er überhaupt nicht tönen; der

Hammer tönte im Aufprallen, welches er durch den Schlag verursachte;

und wenn der Ambos tönt, so ist es, wie es bei jeder Glocke ist,

die mit derselben Tiefe des Tones schallt, ob man sie mit irgend

einem Gegenstand anschlägt; so eben auch der Ambos beim Aufschlag

der verschiedenen Hämmer; wenn du also verschiedene Töne hörst durch

Aufschlag von Hämmern verschiedener Schwere, so sind es die Stimmen der

Hämmer und nicht in dem Ambos.“ Leonardo stellte also die Wahrheit,

welche jenes Beispiel des Nicomachus enthielt, fest, während er die

Fassung der Erzählung rectifizirt. Diese Erklärung aber bezeugt seine

klare Auffassung über den Schall wiederum.

Leonardo’s Ansichten über das ~Licht~ und das ~Sehen~, kurz über die

~Optik~ sind hervorragend. Er wurde auf diese Studien mehr natürlich

geführt als auf alle anderen; seine Kunst und das Studium der

Perspektive bedingten auch seine ~optischen~ Studien.

Die Ansichten der Alten hatten das Gesetz der Reflexion des

Lichtes richtig erfaßt, aber sie hatten keine klaren Begriffe von

der Refraktion. Ihre optischen Prinzipien waren so: „Sie wußten,

daß das Sehen durch Strahlen bewirkt wird, die in geraden Linien

fortgehen, und daß diese Strahlen durch gewisse Körper (Spiegel) so

zurückgeworfen werden, daß der Winkel, welchen der einfallende und

der zurückgeworfene Strahl mit dem Spiegel bildet, derselbe ist.

Aus diesen Prämissen zogen sie, mit Hilfe der Geometrie, mancherlei

Folgerungen, wie z. B. für die Konvergenz derjenigen Strahlen, die von

einem Hohlspiegel kommen, u. s. f.“ (Whewell I. 89). Euklides gibt

für die ~geradlinigen~ Strahlen Beweise an, die triftig genug sind.

Allein Euklides wie die Platoniker behaupteten, daß das Sehen bewirkt

werde durch Strahlen, welche vom Auge und in Zwischenräumen ausgehen.

Die besseren Lehren des Euklides wurden nun durch Aristoteles[19] und

seine Schule ganz verwirrt. Aristoteles nimmt zwischen Objekt und

Auge ein Medium an, das er „Licht“ oder „das Transparente in Aktion“

nennt, während Finsterniß „Transparentes ohne Aktion“ heißt u. s. w.

Während Aristoteles den Ausdruck Refraktion gebraucht, zeigt er doch

seine Kenntniß dessen, was er dadurch bezeichnen wollte, als höchst

unbestimmt. Erst um 1100 stellt der Araber ~Alhagen~ den Begriff fest,

indem er sagt: „Refraktion hat gegen das Loth hin statt.“ Er beweist,

daß der Refraktionswinkel dem Einfallswinkel nicht proportional sei,

und daß die Größe der Refraktion nach der Größe des Winkels verschieden

sei, welchen die einfallenden Strahlen mit den Einfallslothen bilden.

Alhagen ging allerdings sehr weit, und seine Schriften wurden recht

bekannt. Roger Baco beschäftigte sich mit der Wirkung konvexer Gläser.

Vitellio, ein Pole im 13. Jahrhundert in Krakau lebend, erweitert die

Refraktionslehre mit unverkennbarem Scharfsinn. Leider wurden seine

Schriften (Perspectivae libri X. und Vitellionis de optica) erst 1533

resp. 1551 in Nürnberg gedruckt. Die Gelehrten jedoch wandten sich im

14. Jahrhundert mit einem besonderen Eifer der Optik und zumal dem

Studium der älteren Werke hierüber zu, so daß die Entwicklung der

Perspektive und Optik mehr vorbereitet erscheinen muß, als die anderer

Naturlehren. Schon 1482 finden wir in Venedig Ausgaben des Euklides,

und Anfang 16. Jahrhunderts zählen dieselben bereits nach 30-40

Ausgaben in allen Sprachen.

Leonardo, als Maler und zumal als begeisterter Lehrer der Perspektive,

unterrichtete sich in der Optik auf das gründlichste, ebenso wie über

die Farben. --

Venturi hat dem Leonardo da Vinci die Erfindung der Camera obscura

zugeschrieben, und wir können nicht umhin, uns dieser Vindikation

anzuschließen. Prüfen wir dafür die verschiedenen Stellen in den

Manuskripten. Leonardo sagt: „Wenn die Bilder von beleuchteten Objekten

durch ein kleines rundes Loch in ein sehr dunkles Zimmer fallen, so

seht ihr diese Bilder im Innern des Zimmers auf weißem Papier, welches

in einiger Entfernung vom Loche aufgestellt ist, in voller Form und

Farbe; sie sind aber in der Grösse verringert und stehen auf dem Kopf,

und zwar in Folge des besagten Einschnitts. Wenn die Bilder von einem

vom Sonnenlicht beleuchteten Ort kommen, so erscheinen sie uns wie auf

das Papier, welches sehr dünn sein muß, gemalt, und wie von hinten

gesehen. Das Loch sei in eine sehr dünne Eisenplatte ausgeführt. _A B

C D E_ sind Fig. 28 die vom Sonnenlicht beleuchteten Objekte. _O R_

ist die Vorderwand der Camera obscura; das Loch ist bei _M_; _S T_ sei

das Papier, welches die Strahlen von den Objekten aufnimmt. Die Bilder

erscheinen umgekehrt, weil die Strahlen von _A_ her nach _K_ und die

Strahlen von der linken Seite _E_ nach rechts zu _F_ hinübergehen.

[Illustration: Fig. 28.]

Das macht sich so von selbst im Auge. -- Man kann machen, daß das Auge

die entfernten Objekte sieht, ohne daß sie die ganze Verkleinerung

erdulden, welche ihnen zufolge der Gesetze des Sehens zukommt. Diese

Verkleinerung rührt von Pyramiden der Bilder des Objektes, welche im

rechten Winkel durch die Sphärizität des Auges geschnitten werden,

her. In der folgenden Figur sieht man, daß man diese Pyramiden in

gewisser Weise vor dem Augapfel schneiden kann. Es ist sehr wahr, daß

der Augapfel uns die ganze Hemisphäre auf einmal aufdeckt; dieses

Kunstwerk[20], welches ich meine, würde nur einen Stern entdecken

lassen. Aber dieser Stern wird groß; der Mond wird auch größer, und wir

werden besser seine Flecke erkennen!“ Die letzten Sätze sind in der

That verwirrt, während die erste Erklärung durchaus klarer ist.

[Illustration: Fig. 29.]

Allein es gibt noch eine Reihe Aussprüche des Leonardo in anderen

Manuskripten, welche über seine Auffassung mehr Licht verbreiten. Im

Codex Atlanticus spricht Leonardo: „Ich behaupte, daß, wenn ein Haus

oder ein Raum oder eine Campagna, welche durch die Sonnenstrahlen

getroffen wird, in seiner abgekehrten Seite einen Raum hat, und in

dieser Seite, auf welcher man nicht die Sonne sieht, sei ein kleines

rundes Loch hergestellt, alle beleuchteten Sachen durch dieses Loch ihr

Bild hindurchwerfen, und innerhalb des Raumes an weißer Wand umgekehrt

erscheinen, und bei vielen solcher Löcher werden viele solcher Bilder

erscheinen. Die Strahlung verhält sich so. Wir wissen klar, daß das

Loch in der Wand einiges von dem Licht einführen muß in den Raum,

und dieses Licht, welches es vermittelt, ist ausgegangen von einem

oder mehreren der vielen beleuchteten Körper. Wenn diese Körper nun

verschiedene Farben und Gestalten (stampe) haben, so werden danach die

Strahlen von ihrer Gestalt sein und mit den Farben und der Gestalt die

Repräsentation an der Mauer herstellen.“

Eine andere Stelle verifizirt die Erscheinung, und im libro della

Pictura setzt er die Erscheinung nochmals auseinander. Leonardo ist

in der That allen denen zuvorgekommen, denen man Antheil an der

Camera obscura zutheilt, sowohl dem Cesar Caesarianus (1521) als dem

Cardanus (1550) als dem Porta 1558. Cardanus hat übrigens ohnehin mehr

geleistet für die Camera obscura als Porta, indem er derselben die

Linse hinzufügte und die ganzen Eigenschaften der Camera mit dem Auge

und dem Sehen verglich. Aber dem Cardanus war Leonardo da Vinci, sowohl

mit der Beschreibung und Erklärung der Camera zuvorgekommen, als auch

mit dem Ausspruch: „... quello spiraculo fatto in una fenestra....

rende dentro tutte le similitudini de’ corpi che gli sono per obbietto.

~Cosi si protrebbe dire che l’occhio cosi facesse~!“ Und ebenso gut wie

Cardanus kannte Leonardo die Funktion der Linse in der Hervorbringung

eines Augenbildes. „Ich sage, daß der Mensch die krystallinische Sphäre

(spera) besitzt, um die empfangene Erscheinung zum Geiste zu senden,

allein wie die Nothwendigkeit fordert, in einen dunklen Ort“. Wir

fanden im Codex Atlanticus eine Reihe Figuren und Skizzen, um die Weise

des ~Sehens~ klar zu machen (che modo l’occhio vedere). Konstatirt

ist es, daß Leonardo ein künstliches Auge hergestellt hatte, um zu

zeigen, wie die Form des Bildes auf dem wirklichen Auge erscheint.

Aber auch die ~innere Einrichtung~ des Auges war ihm bekannt (cosi

avrai trovato la vera forma interiore del l’occhio). Er war also

ein früher Vorgänger des Franzosen le Cat (1740) und des Eustachius

Divinus (1663). „Das Auge vermag ein Bild von beleuchteten Körpern

längere Zeit festzuhalten; ihre Erscheinung tritt nach innen.“ Weiter

berührt er die Aehnlichkeit eines Tones für das Ohr und das Bild eines

erleuchteten Körpers für das Auge. Leonardo kannte die Erscheinung, daß

wenn Licht von einer stärker erleuchteten Fläche auf die Netzhaut des

Auges fällt, dasselbe nicht bloß auf die getroffene Stelle wirkt. Es

ist das das Gesetz der Irradiation. Er setzt dies in seinem „Traktat

der Malerei“ auseinander und wendet selbst dasselbe zur Erreichung

von bestimmten Effekten auf seinen Bildern an, z. B. in seiner Madonna

dell’ angelo. Der Effekt, den die Stellung beider Augen hervorbringt

für das Sehen, ist dem Leonardo vollständig bekannt. Er erkennt die

Verschiedenheit der Bilder, die jedes Auge für sich aufnimmt, ebenso

die Erscheinung, daß man durch eine Wand mit zwei Löchern (für jedes

Auge eins) einen Körper dahinter in einer gewissen Distanz nicht

erblickt. Ueber das Verhältniß der Lichtstärke zur Entfernung der

Körper bemerkt Leonardo: „Um so viel sich die Kraft des abgeleiteten

Lichtes vermindert, um so mehr nimmt die Größe zu.“ Seine Vergleichung

der Intensität zweier Lichter kommt den Gesetzen des Bouguer (1729)

zuvor und hat eine ausgezeichnete Darstellung in seinem Werk ~über die

Malerei~ im Kapitel: ~von Licht und Schatten~ veranlaßt, die noch heute

die beste Lehre des Malers ist. „Die Lichtseite kehre man gegen einen

dunklen Grund, die Schatten gegen einen helleren. Eins muß das andere

heben, doch ohne sich zu befeinden; es muß immer ein milder Uebergang

sein. Neben Schatten müssen noch oft unmerkliche, schwächere stehen.

Der Grund, worauf ein Gemälde steht, muß stets dunkler sein als der

erleuchtete Theil und schwächer als der beschattete Theil. Widerscheine

dienen auch öfter, um vom Grunde abzuheben; meistens müssen sie aber

heller als der Grund sein.“ --

Diese klaren Grundsätze hatte Leonardo aus der richtigen Betrachtung

der Schatten, welche entstehen bei dem Einfügen undurchsichtiger

Körper zwischen der Lichtquelle und einer Wand, ersehen. Er gibt für

diese Betrachtung die folgenden Skizzen, die die Konformität seiner

Anschauung mit der unserigen klar darthun. (Fig. 30, 31, 32 und 33.)

[Illustration: Fig. 30.]

[Illustration: Fig. 31.]

[Illustration: Fig. 32.]

[Illustration: Fig. 33.]

Auf die Diffraktion scheinen einige Bemerkungen hinzuweisen, doch

wollen wir hierüber dem Leonardo eine Kenntniß nicht weiter vindiziren.

(Dove i raggi reflessi s’intersegano, quivi si raddoppiano tanto i

gradi della caldezza, quanto sono il numero delli ragi intersegati.)

Leonardo da Vinci gab mehrfache Vorschriften zur Fabrikation von

Hohlspiegeln (konkave, konvexe, parabolische, sphärische) und lehrte

den Punkt kennen und bestimmen, wo die reflektirten Strahlen sich

durchschneiden.

Im Uebrigen müssen wir noch auf die ~Farbenlehre~ des Leonardo

hinweisen. „Weiß ist nach Leonardo’s Theorie die hervorbringende

Ursache der Farben und Schwarz die Beraubung. Um die Harmonie der

Farben zu erkennen, oder wie sie sich zu einander verhalten, nehme man

ein gefärbtes Glas, wodurch die Farbe des Gegenstandes, der dahinter

sich befindet, mit der Farbe des Glases sich vermischt, woraus man

erkennt, ob diese mit einer ähnlichen Mischung sich verträgt oder

dadurch verdorben wird. In einem blauen und schwarzen Glase verlieren

alle Farben, und im Weiß am meisten; sie gewinnen im Gelb und Grün.

~Soll eine Farbe der anderen, die sich ihr nähert, Annehmlichkeit

geben, so soll man sich der Farbenfolge des Regenbogens bedienen, wo

die Farben in ihrer nächsten Verwandtschaft sich zeigen.~... Blau ist

das Erzeugniß des reinsten Weiß mit dem Dunst der Luft. Das Weiß ist

aller Farben leer..... Man soll von den acht Grundfarben eine mit der

anderen vermischen, hernach zwei mit zweien u. s. w. bis zu dem Ende

der vollen Farbenzahl.“

Uebrigens sei bemerkt, daß Leonardo sehr sorgfältige Studien machte

über die Farben und Lacke und über die Methoden der Mischung. In diesem

Sinne nennt er das Roth (Mennige) den gefährlichsten aller Körper etc.

etc. Man lese diese Dinge nach in seinem trefflichen Buch über die

Malerei. --

[19] Aristoteles de Anim. II. 6.

[20] Hieran knüpften Einige die Behauptung von der Entdeckung eines

Fernrohrs durch Leonardo.

Leonardo da Vinci als Ingenieur und Philosoph Ein Beitrag zur Geschichte der Technik und der induktiven Wissenschaften · 第 29 / 36 题