دروس جديدة من ليوناردو

هذا المقال مقتبس من محاضرة يناقش فيها فريتجوف كابرا بعض النتائج الموصوفة في أحدث كتبه، التعلم من ليوناردو: فك رموز دفاتر عبقري (2013: دار نشر بيريت-كوهلر).

قام ليوناردو دافنشي، العبقري العظيم لعصر النهضة، بتطوير وممارسة توليفة فريدة من الفن والعلم والتكنولوجيا، وهي ليست مثيرة للاهتمام للغاية في مفهومها فحسب، بل إنها ذات صلة كبيرة بعصرنا أيضًا.

إذ ندرك أن علومنا وتقنياتنا أصبحت ضيقة النطاق بشكل متزايد، وعاجزة عن فهم مشاكلنا المتعددة الأوجه من منظور متعدد التخصصات، فإننا في أمسّ الحاجة إلى علم وتقنية يُجلّان ويحترمان وحدة الحياة، ويُدركان الترابط الجوهري بين جميع الظواهر الطبيعية، ويعيدان ربطنا بالأرض الحية. ما نحتاجه اليوم هو تحديدًا ذلك النوع من التوليف الذي وضعه ليوناردو قبل 500 عام.

علم الكائنات الحية

يكمن جوهر رؤية ليوناردو في سعيه الدؤوب لفهم طبيعة الكائنات الحية في الطبيعة. يؤكد مرارًا وتكرارًا أن الرسم ينطوي على دراسة الأشكال الطبيعية وخصائصها، ويشدد على الصلة الوثيقة بين التمثيل الفني لتلك الأشكال والفهم الفكري لطبيعتها الجوهرية ومبادئها الأساسية. شعر ليوناردو أنه بحاجة إلى فهم علمي لطبيعة الكائنات الحية في الطبيعة ومبادئها الأساسية لكي يرسمها، وأن تحليل أشكال الطبيعة يتطلب منه امتلاك القدرة الفنية على رسمها. لا يمكن فهم علمه دون فنه، ولا فنه دون علمه.

البحث عن سر الحياة

لقد أُعجبتُ بعبقرية ليوناردو دافنشي، وقضيتُ السنوات العشر الماضية في دراسة كتاباته العلمية من خلال نسخ طبق الأصل من دفاتره الشهيرة. في كتابي الجديد، أُقدّم نقاشًا مُعمّقًا حول الفروع الرئيسية لأعمال ليوناردو العلمية، وهي: ديناميكا الموائع، والجيولوجيا، وعلم النبات، والميكانيكا، وعلم الطيران، وعلم التشريح. معظم اكتشافاته وإنجازاته المذهلة في هذه المجالات غير معروفة للعامة.

ما انبثق من استكشافاتي لفروع علم ليوناردو كافة هو إدراكي أن ليوناردو، في جوهره، كان يسعى دائمًا إلى فهم طبيعة الحياة. وتتلخص أطروحتي الرئيسية في أن علم ليوناردو دافنشي هو علم الكائنات الحية، ويختلف اختلافًا جذريًا عن العلم الميكانيكي لجاليليو وديكارت ونيوتن الذي ظهر بعد ذلك بمئتي عام.

لطالما غاب هذا الأمر عن المعلقين السابقين، لأنه حتى وقت قريب، كان علماء الأحياء يُعرّفون طبيعة الحياة من منظور الخلايا والجزيئات فقط، وهو ما لم يكن ليوناردو، الذي عاش قبل قرنين من اختراع المجهر، على دراية به. أما اليوم، فيتبلور فهمٌ جديدٌ ومنهجيٌ للحياة في طليعة العلوم، فهمٌ قائمٌ على العمليات الأيضية وأنماط تنظيمها؛ وهذه هي تحديدًا الظواهر التي استكشفها ليوناردو طوال حياته، سواء في عالم الأرض الواسع أو في عالم جسم الإنسان المصغر.

في العالم الكبير، تمحورت اهتمامات ليوناردو العلمية حول حركة الماء، والتكوينات الجيولوجية للأرض وتحولاتها، والتنوع النباتي وأنماط نمو النباتات. أما في العالم الصغير، فقد انصبّ تركيزه على جسم الإنسان - جماله وتناسقه، وآليات حركته، وفهم طبيعة الحياة وأصلها. اسمحوا لي أن أقدم لكم ملخصًا موجزًا ​​لإنجازاته في هذه المجالات العلمية المتنوعة.

حركات المياه

كان ليوناردو مفتونًا بالماء بكل مظاهره. أدرك دوره الأساسي كوسيط للحياة وسائلها الحيوي، وقاعدة جميع الكائنات الحية: "إنه امتداد وروح جميع الكائنات الحية"، كما كتب. "بدونه لا شيء يحتفظ بشكله الأصلي". هذه النظرة إلى الدور الجوهري للماء في الحياة البيولوجية تؤكدها العلوم الحديثة تمامًا. فنحن نعلم اليوم ليس فقط أن جميع الكائنات الحية تحتاج إلى الماء لنقل العناصر الغذائية إلى أنسجتها، بل أيضًا أن الحياة على الأرض بدأت في الماء، وأن جميع الخلايا التي تُكوّن الكائنات الحية استمرت في الازدهار والتطور في بيئات مائية لمليارات السنين. لذا، كان ليوناردو محقًا تمامًا في اعتباره الماء ناقلًا وقاعدة للحياة.

درس ليوناردو طوال حياته حركات السوائل وتدفقاتها، ورسم وحلل أمواجها ودواماتها. لم يقتصر بحثه على الماء فحسب، بل شمل أيضًا تدفقات الدم والنبيذ والزيت، وحتى تدفقات الرمل والحبوب. كان أول من صاغ المبادئ الأساسية للتدفق، وأدرك أنها واحدة لجميع السوائل. هذه الملاحظات تجعل ليوناردو دافنشي رائدًا في مجال يُعرف اليوم باسم ديناميكا الموائع.

تزخر مخطوطات ليوناردو برسومات بديعة للدوامات الحلزونية وأنماط أخرى من الاضطراب في الماء والهواء، والتي لم تُحلل بتفصيل حتى الآن، نظرًا لصعوبة فيزياء التدفقات المضطربة. في هذا الكتاب، أقدم تحليلًا معمقًا لرسومات ليوناردو للتدفقات المضطربة، استنادًا إلى مناقشات مستفيضة مع أوجو بيوميللي، أستاذ ديناميكا الموائع في جامعة كوينز بكندا، الذي ساعدني بسخاء في تحليل جميع رسومات ليوناردو ووصفه للتدفقات المضطربة.

الأرض الحية

رأى ليوناردو الماءَ العاملَ الرئيسي في تكوين سطح الأرض. هذا الإدراك للتفاعل المستمر بين الماء والصخور دفعه إلى إجراء دراساتٍ معمقة في الجيولوجيا، والتي أثرت في التكوينات الصخرية الرائعة التي تظهر بكثرة في الخلفيات المظلمة للوحاته. إن ملاحظاته الجيولوجية مذهلة ليس فقط لدقتها المتناهية، بل أيضاً لأنها قادته إلى صياغة مبادئ عامة لم يُعاد اكتشافها إلا بعد قرون، ولا يزال الجيولوجيون يستخدمونها حتى اليوم.

كان ليوناردو أول من افترض أن أشكال الأرض هي نتيجة عمليات بطيئة تحدث على مدى فترات طويلة مما نسميه الآن الزمن الجيولوجي.

بهذا الرأي، كان ليوناردو متقدماً على عصره بقرون. لم يدرك الجيولوجيون طول الزمن الجيولوجي إلا في أوائل القرن التاسع عشر مع أعمال تشارلز لايل، الذي يُعتبر غالباً أباً للجيولوجيا الحديثة.

كان ليوناردو أيضًا أول من اكتشف طيات الطبقات الصخرية. وتقترب أوصافه لكيفية تشكل الصخور على مدى فترات زمنية طويلة للغاية في طبقات الترسيب، ثم تشكيلها وطيّها بفعل قوى جيولوجية هائلة، من منظور تطوري. وقد توصل إلى هذا المنظور قبل تشارلز داروين بثلاثمائة عام، الذي استلهم هو الآخر الفكر التطوري من علم الجيولوجيا.

نمو النباتات

تحتوي دفاتر ليوناردو على العديد من الرسومات للأشجار والنباتات المزهرة، وكثير منها روائع فنية تُجسّد تفاصيل النباتات بدقة. رُسمت هذه الرسومات في البداية كدراسات تمهيدية للوحات، لكنها سرعان ما تحولت إلى بحوث علمية جادة حول أنماط الأيض والنمو التي تقوم عليها جميع أشكال النباتات. أولى ليوناردو اهتمامًا خاصًا بتغذية النباتات بضوء الشمس والماء، وانتقال العصارة عبر أنسجة النباتات.

ميّز ليوناردو دافنشي بدقة بين الطبقة الخارجية الميتة من لحاء الشجرة واللحاء الداخلي الحي، المعروف لدى علماء النبات باسم اللحاء اللين، والذي أطلق عليه وصفًا دقيقًا للغاية: "القميص الذي يقع بين اللحاء والخشب". وكان أيضًا أول من أدرك أن عمر الشجرة يتناسب مع عدد الحلقات في المقطع العرضي لجذعها، والأكثر إثارة للدهشة أن عرض حلقة النمو يُشير إلى المناخ خلال السنة المقابلة. وكما هو الحال في العديد من المجالات الأخرى، ارتقى ليوناردو بفكره النباتي إلى مستوياتٍ تفوق أقرانه، ليصبح بذلك أول مُنظِّر عظيم في علم النبات.

جسم الإنسان أثناء الحركة

كلما استكشف ليوناردو أشكال الطبيعة في الكون، بحث أيضًا عن أوجه التشابه في الأنماط والعمليات داخل جسم الإنسان. ولدراسة الأشكال العضوية للجسم، قام بتشريح العديد من جثث البشر والحيوانات، وفحص عظامها ومفاصلها وعضلاتها وأعصابها، ورسمها بدقة ووضوح لم يسبق لهما مثيل. وقد أوضح ليوناردو في رسومات لا حصر لها، متقنة ومذهلة، كيف تعمل الأعصاب والعضلات والأوتار والعظام معًا لتحريك الجسم.

على عكس ديكارت، لم ينظر ليوناردو إلى الجسم كآلة قط، رغم كونه مهندسًا بارعًا صمم عددًا لا يُحصى من الآلات والأجهزة الميكانيكية. لقد أدرك بوضوح أن تشريح الحيوانات والبشر يتضمن وظائف ميكانيكية. وأوضح قائلًا: "لا يمكن للطبيعة أن تمنح الحيوانات الحركة دون أدوات ميكانيكية"، لكن هذا لم يكن يعني بالنسبة له أن الكائنات الحية آلات. بل كان يعني فقط أنه لفهم حركات جسم الحيوان، كان عليه استكشاف مبادئ الميكانيكا. بل إنه رأى في ذلك الدور "الأسمى" لهذا الفرع من العلوم.

عناصر الميكانيكا

لفهم كيفية عمل "الأدوات الميكانيكية" في الطبيعة معًا لتحريك الجسم، انغمس ليوناردو في دراسات مطولة لمشاكل تتعلق بالأوزان والقوى والحركات - فروع الميكانيكا المعروفة اليوم باسم علم السكون، وعلم الحركة، وعلم الحركة. وبينما كان يدرس المبادئ الأساسية للميكانيكا فيما يتعلق بحركات جسم الإنسان، طبقها أيضًا على تصميم العديد من الآلات الجديدة، ومع ازدياد شغفه بعلم الميكانيكا، استكشف مواضيع أكثر تعقيدًا، متوقعًا مبادئ مجردة سبقت عصره بقرون.

تشمل هذه الإنجازات فهمه لنسبية الحركة، واكتشافه للمبدأ المعروف الآن بقانون نيوتن الثالث للحركة، وإدراكه البديهي لقانون حفظ الطاقة، وربما الأهم من ذلك كله، استباقه لقانون تبديد الطاقة، القانون الثاني للديناميكا الحرارية. على الرغم من وجود العديد من الكتب حول الهندسة الميكانيكية لليوناردو، إلا أنه لا يوجد حتى الآن أي كتاب يتناول ميكانيكاه النظرية. في أطول فصول هذا الكتاب، أقدم تحليلًا معمقًا لهذا الفرع المهم من علوم ليوناردو.

علم الطيران

من النصوص المصاحبة لرسومات ليوناردو التشريحية، نعلم أنه كان ينظر إلى جسم الإنسان كجسم حيوان، كما يفعل علماء الأحياء اليوم؛ ولذا فليس من المستغرب أنه قارن حركات الإنسان بحركات مختلف الحيوانات. لكن ما أثار فضوله أكثر من أي حركة حيوانية أخرى هو طيران الطيور، الذي كان مصدر إلهام لإحدى أعظم هواياته في الحياة - حلم الطيران.

حلم الطيران كالطيور قديم قدم البشرية نفسها. لكن لم يسعَ أحدٌ لتحقيقه بمثل هذا الشغف والمثابرة والالتزام بالبحث الدقيق كما فعل ليوناردو دافنشي. شمل علمه للطيران العديد من التخصصات، من الديناميكا الهوائية إلى تشريح الإنسان، وتشريح الطيور، والهندسة الميكانيكية.

في فصلي عن علم الطيران عند ليوناردو، أحلل رسوماته وكتاباته حول هذا الموضوع بتفصيلٍ دقيق، وأخلص إلى أنه كان لديه فهمٌ واضحٌ لأصل الرفع الديناميكي الهوائي، وأنه كان مُلِمًّا تمامًا بالخصائص الأساسية لكلٍّ من الطيران الشراعي والطيران الخافق، وأنه كان أول من أدرك مبدأ نفق الرياح - وهو أن الجسم المتحرك عبر هواء ساكن يُعادل تدفق الهواء فوق جسم ساكن. وهذا ما يجعل ليوناردو دافنشي أحد رواد الديناميكا الهوائية العظام.

في تصاميمه العديدة للآلات الطائرة، سعى ليوناردو إلى محاكاة حركات رفرفة الأجنحة والانزلاق المعقدة للطيور. استندت العديد من هذه التصاميم إلى مبادئ ديناميكية هوائية سليمة، ولم يمنعه من بناء نماذج عملية سوى وزن المواد المتاحة في عصر النهضة.

سر الحياة

كما ذكرتُ سابقًا، كان الموضوع المحوري الذي جمع استكشافات ليوناردو للعالمين الكلي والجزئي هو سعيه الدؤوب لفهم طبيعة الحياة. وقد بلغ هذا السعي ذروته في الدراسات التشريحية التي أجراها في ميلانو وروما بعد أن تجاوز الستين من عمره، ولا سيما في دراساته للقلب - العضو الذي لطالما مثّل رمزًا بارزًا للوجود الإنساني والحياة العاطفية عبر العصور. لم يكتفِ ليوناردو بفهم القلب وتصويره بطرق لم يسبقه إليها أحد، بل لاحظ أيضًا خفايا في وظائفه ظلت عصية على الباحثين الطبيين لقرون.

خلال العقد الأخير من حياته، انصبّ اهتمام ليوناردو بشدة على جانب آخر من أسرار الحياة، ألا وهو أصلها في عمليات التكاثر والتطور الجنيني. في دراساته الجنينية، وصف بدقة مذهلة العمليات الحيوية للجنين في الرحم، بما في ذلك تغذيته عبر الحبل السري. تُعدّ رسومات ليوناردو الجنينية بمثابة كشفٍ رائع ومؤثر لأسرار نشأة الحياة.

أدرك ليوناردو تمامًا أن طبيعة الحياة وأصلها سيظلان لغزًا في نهاية المطاف، مهما بلغ عبقريته العلمية. صرّح في أواخر الأربعينيات من عمره: "الطبيعة مليئة بأسباب لا حصر لها لم تحدث قط في التجربة"، ومع تقدمه في السن، ازداد إحساسه بالغموض. تكاد جميع الشخصيات في لوحاته الأخيرة تحمل تلك الابتسامة التي تعبّر عن ما لا يوصف، وغالبًا ما تقترن بإصبع يشير. كتب مؤرخ الفن الشهير كينيث كلارك: "كان الغموض بالنسبة لليوناردو ظلًا وابتسامة وإصبعًا يشير إلى الظلام".