החיכוך של לאונרדו דה וינצ'י

 גיום אמונטון (Amontons) היה פיזיקאי צרפתי בן המאה ה-17. עבודתו המפורסמת ביותר היא ניסוח חוקי החיכוך, המגדירים כיצד המגע בין שני גופים משפיע על התנועה שלהם. אמונטון פרסם את החוקים שלו ב-1699, אך ממצאים חדשים מוכיחים שגאון הרנסנס לאונרדו דה וינצ’י הקדים אותו ביותר מ-200 שנה.

לאונרדו דה וינצ'י היה לא רק אחד מגדולי האמנים של תקופתו, אלא גם מהנדס, מדען וממציא פורה. מחקריו עסקו בתחומים רבים ומגוונים, ובהם אנטומיה של האדם ושל בעלי חיים, בוטניקה, גיאולוגיה, כימיה ועוד. הוא שלח ידו גם במתמטיקה, בגיאומטריה ובפיזיקה, והגיע להישגים מרשימים בחקר האור והאופטיקה, בחקר התעופה ובחקר ההידרודינמיקה – התנהגות של נוזלים זורמים ושל גופים הנעים בנוזל.

דה וינצ'י לא פרסם ספרים; ככל הנראה, הוא תכנן להוציא לאור כמה מעבודותיו, אך לא הספיק לעשות זאת בחייו. כתבים ורשימות שלו נשמרו במחברות רבות שהותיר אחריו. הוא נהג לכתוב במעין כתב ראי, מימין לשמאל, אולי כדי להצפין את סודותיו ולמנוע מתחרים מלקרוא אותם. מחברותיו מקיפות לא פחות מ-6,000 עמודים, אך היסטוריונים מעריכים כי זהו רק שליש, אולי אפילו רבע, מהרשימות של המדען והמהנדס הפורה.

מלומדים שחקרו את עבודותיו של דה וינצ'י כבר במאה ה-18 הבינו שהוא הכיר את חוקי החיכוך שנקראו לימים חוקי אמונטון, והתחשב בהשפעתם כשתכנן מכונות שונות. עם זאת, הם לא ידעו בוודאות באיזו תקופה עסק בנושא ומה בדיוק היו ממצאיו. העובדה שהוא חקר את תופעת החיכוך לא נעלמה גם מעיניהם של היסטוריונים של המדע, אך ההוכחה המפורשת שהוא העלה את חוקי החיכוך על הכתב חמקה מגילוי עד עתה רק בגלל רישום של אישה ישישה.

אישה קשישה מעל מערכת משקולות וגלגלות. העמוד ממחברתו של דה-וינצ'י | מקור: מוזיאון ויקטוריה ואלברט, לונדון

גלגלות וסודות
האחראי לתגלית החדשה הוא איאן הצ'ינגס (Hutchings), פרופסור להנדסת מכונות באוניברסיטת קיימברידג' וחובב היסטוריה. הצ'ינגס בחן קובץ מחברות של דה וינצ'י המכונה קודקס פוסטר (Foster) ושמור במוזיאון ויקטוריה ואלברט בלונדון. הרישום המפתיע נמצא באחד העמודים של מחברת קטנה (שגודלה 9x6 ס"מ בלבד), משנת 1493 או 1494.

דה וינצ'י נהג להוסיף למחברות ישנות רישומים או הערות, לעתים בנושאים שאינם קשורים כלל לתוכן המקורי של העמוד, ככל הנראה כדי לחסוך מקום ונייר. ההרגל הזה הצליח להטעות את החוקרים: בחלקו העליון של העמוד מתנוסס רישום של ראש אישה זקנה, עם הכיתוב (באיטלקית): "יופיים של בני תמותה הוא בר חלוף, ואינו נשאר". את שאר הרישומים והטקסט בדף פטר בשעתו אוצֵר במוזיאון כ"הערות ורישומים לא-רלוונטיים בגיר אדום".

אלא שהצ'ינגס התעמק ברישום ה"לא-רלוונטי", והבין כי מדובר בשורת לבנים הנמשכות באמצעות משקולת המחוברת לגלגלת – בדיוק כפי שמאיירים היום תרגילים פשוטים בחישוב חיכוך. ליד הרישום כתב דה וינצ'י: "החיכוך הוא מאמץ כפול בעבור משקל כפול".

הרישום הזה, סבור הצ'ינגס, מעיד שדה וינצ'י הבין את חוקי החיכוך כפי שנוסחו כ-200 שנה אחרי מותו. "הוא ידע שכוח החיכוך בין שני משטחים המחליקים זה על זה הוא פרופורציוני לעומס, כלומר למשקל של הגוף המחליק, ואינו תלוי בגודלו של משטח החיכוך, ואלה בדיוק חוקי אמונטון", אומר הצ'ינגס. "במחברות מאוחרות יותר אפשר למצוא עוד רישומים המעידים שהוא חקר לעומק את פעולתם של גלגלים, צירים וגלגלות בעשרים השנים שאחרי הרישום הזה, הבין את המדע הבסיסי של חוקי החיכוך ויישם אותו במכונות שבנה ותכנן".

הגילוי של הצ'ינגס, המתפרסם בכתב העת Wear, מעורר עניין רב בקהילה המדעית. הוא מוכיח שוב עד כמה הקדים דה וינצ'י את זמנו, ומציג את העומק ואת רוחב האופקים של איש האשכולות האיטלקי. יתרה מזו, המחקר מעיד שיותר מ-500 שנה אחרי שנכתבו, מחברותיו של הגאון האיטלקי עדיין צופנות סודות הממתינים לגילוי.